Windows Driver Frameworks

Windows Driver Frameworks（Windows驱动程序框架，簡稱WDF，前称Windows Driver Foundation），是微軟公司所提供的驅動程式開發技術的集合，包括Kernel-Mode Driver Framework（核心模式驅動程式架構，KMDF）、User-Mode Driver Framework（使用者模式驅動程式架構，UMDF）以及PREfast plug-in for Drivers（PFD），目的是要改善目前Windows平台的驅動程式品質，可支援Windows 2000、Windows XP、Windows Server 2003、Windows Vista、Windows Server 2008和Windows 7，以及更新的作業系統上之最新驅動程式架構。WDF架構提供了非同步輸入輸出、分層式驅動程式、隨插即用（PNP）、電源管理（Power Management），以及Windows管理規範（Windows Management Instrumentation，WMI）等功能。

User-Mode Driver Framework

用户模式驱动程序框架（User-Mode Driver Framework）是内核模式驱动程序框架（Kernel-Mode Driver Framework）的子集合，提供即插即用（PNP）、电源管理（Power Manager）、异步输入输出等功能。

Kernel-Mode Driver Framework

Kernel-Mode Driver Framework（核心模式驅動程式架構，簡稱KMDF），是美國微軟公司推出的視窗驅動程式基礎（Windows Driver Foundation）之一，建構Windows XP與Windows Server 2003的核心模式（Kernel-Mode）驅動程式所需的基本功能，包括對隨插即用（PNP）、電源管理（Power Manager）、I/O佇列、直接記憶體存取（DMA）、Windows Management Instrumentation（WMI）和同步處理等的完整支援。KMDF的設計並不能用來取代WDM，它提供「Skeletal WDM」（一個骨架）建置來替代WDM；目前，KMDF並不支援匯流排篩選驅動程式（Bus Filter Driver）。

PREfast

PREfast（Prefast.exe）是靜態的原始碼分析工具（static source code analysis tool），可偵測原始程式碼中不易用一般編譯器找到的特定類型錯誤，目前已整合至Visual Studio 2005 Team Suite中，使用時只要設定‘Enable Code Analysis For C/C++’為Yes即可。

PREfast的工作

• 變數未初始化

 void init() {
     int a;
     int b;
     b = a;
 }

• 運算元優先權的問題

 void priority() {
     int a = 1;
     int b = 1;
     int c = 1;
     if(a & b == c)
        return ;
 }

• 記憶體溢位問題

 void overrun() {
      char buf[100];
     char buf2[200];
     int  i = 100;
 
     sprintf(buf, "size%d" , i);
     strcpy(buf, buf2);
 }

Kernel-Mode Code Signing

微軟提供測試時期的類別簽章認證，可以讓使用者產生所需要的CER檔與CAT檔。

首先，使用文字編輯器建立一個 .cdf 檔案，包含要加入目錄的檔案及其屬性的清單。

 [CatalogHeader]
 Name=Good.cat
 PublicVersion=0x0000001
 EncodingType=0x00010001
 CATATTR1=0x10010001:OSAttr:2:6.0
 
 [CatalogFiles]
 ...

• 產生一個cer檔

 makecert -pe -ss PrivateCertStore -n CN=Contoso.com(Test) ContosoTest.cer

makecert.exe 可制作cer格式的证书，即X.509证书。

• 產生一個cat檔

 MakeCat -v Good.cdf
 Signability.exe /auto /cat /driver:package_directory /os:512

• 產生cat檔簽證

 SignTool sign /v /ac CrossCertificateFile /s SPCCertificateStore /n SPCSubjectName /t
 http://timestamp.verisign.com/scripts/timestamp.dll Good.cat

• 安裝簽證過的cat檔

使用CryptCATAdminAddCatalog API

• 驗證

 Signtool verify /kp /c tstamd64.cat toaster.sys

相關條目

• Windows Driver Model
• KMDF
• UMDF

外部連結

• Kernel-Mode Code Signing Walkthrough （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Windows Driver Foundation Homepage
• Windows Driver Kit
• [1] OSR Online, including many articles about WDF, KMDF, and Windows driver development.
• Introducing Windows Driver Framework，written by well-known Windows driver developer, Walter Oney.
• Building and deploying a basic WDF Kernel Mode Driver，CodeProject
• Developing a WDF USB Kernel Mode Driver for the OSR USB FX2，CodeProject