Die Windows Driver Foundation: Neue Vista-Treibermodelle
Fortsetzung des Artikels von Teil 5
Neue Treibergeneration auf Grundlage der Windows Driver Foundation
Gewissermaßen als Nachfolger des Windows Driver Model ist mit Vista ein neues Framework mit der Bezeichnung Windows Driver Foundation (WDF) auf den Weg gebracht worden. WDF ist rückwärtskompatibel zu Windows XP und Windows 2000 sowie zu den Serverversionen (Windows Server 2003, 2008). Die entsprechend der WDF erstellten Treiber benötigen für die Ausführung auf einem Zielsystem keine spezielle Laufzeitumgebung, sondern werden direkt mit den umgesetzten API-Aufrufen im Windows-System ausgeführt.
Das WDF-Treibermodell unterstützt die Erstellung von objektorientierten, ereignisgesteuerten Treibern, und zwar sowohl für den Kernel Mode als auch für den User Mode, was ein weiterer Kritikpunkt beim WDM war, weil dieses nur für Kernel-Mode-Treiber ausgelegt ist und im User Mode weiterhin eine Vielzahl unterschiedlicher Treiber zum Einsatz kommen kann. Unter der Windows Driver Foundation werden deshalb eigentlich gleich zwei neue Frameworks zur Verfügung gestellt: Kernel Mode Driver Framework (KMDF) und User Mode Driver Framework (UMDF). Beide sollen „relativ“ unabhängig vom jeweiligen Windows-Betriebssystem arbeiten können und sind deshalb für die Erstellung von einheitlichen Treibern für aktuelle und kommende Windows-Versionen vorgesehen.
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Das neue Treibermodell soll laut Microsoft die Treiberentwicklung maßgeblich vereinheitlichen und vereinfachen (Bild 1), was als Argument allerdings bei jedem neuen Modell angeführt wird. Dabei soll – wie bei der Einführung des WDM – ein allmählicher Übergang von bereits bestehenden Treibern hin zu den neuen WDF-Treibern vollzogen werden. Zunächst wird es WDF-User-Mode-Treiber für Digitalkameras, PDAs, Media Player und andere mobile Einheiten geben, während WDF-Kernel-Mode-Treiber für neue optische Laufwerke, Modems und Eingabeeinheiten vorgesehen sind, was bedeutet, dass bereits existierende Gerätetypen von diesen Neuerungen nicht zwangsläufig betroffen sind.
Für WDF-Treiber ist eine Treibersignierung vorgesehen, wie sie für die WDM-Treiber empfohlen wird. Bei entsprechender Systemeinstellung werden jedoch auch weiterhin nichtsignierte Treiber vom Betriebssystem akzeptiert. Nur Kernel-Mode-Treiber für die 64-bit-Version von Windows Vista müssen signiert sein – andernfalls werden sie nicht geladen. Für Testzwecke kann ein selbst signiertes Testzertifikat zum Einsatz kommen, wofür die passenden Werkzeuge (Inf2CAT, Sign Tool, BCDEdit) im aktuellen Windows Driver Kit (WDK) enthalten sind. Die Steuerung der Treiberinstallation wird, wie bisher auch, mithilfe von (erweiterten) INF-Dateien durchgeführt, und zum „Schnüren“ entsprechender Installations-Pakete gibt es ein Driver Install Framework (DIFx), welches ebenfalls Bestandteil des WDK ist.
Während WDM-Treiber, die für den Kernel vorgesehen sind, per Definition eine standardisierte Struktur aufweisen, gibt es immer noch eine Vielzahl von unterschiedlichen Treibertypen für den User Mode, und im Grunde genommen können dafür laufend neue erfunden werden, was mit WDF erstmalig vereinheitlicht werden soll. Die WDF-User-Mode-Treiber basieren auf dem bekannten COM-Komponenten-Modell mit den entsprechenden Interfaces. Auch wenn die neuen Treiber dem gleichen Prinzip gehorchen, werden sie in den Treibermodellen (UMDF, KDMF, siehe Bild 1) unterschiedlich implementiert und im gemeinsam verwendeten WDF-Rahmen eingebettet.
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