对 I/O 请求与组件电源状态进行协调

[仅适用于 KMDF]

多组件设备的 KMDF 驱动程序只能将请求发送到处于活动状态的组件。 通常,驱动程序将 I/O 队列分配给组件或组件集。

首先考虑分配给单个组件的队列。 当组件处于活动状态时,驱动程序会启动队列,并在组件空闲时停止队列。 因此,当 KMDF 调用队列的请求处理程序时,设备完全处于 (D0) 状态,并且所需的组件处于活动状态。 请求处理程序可以安全地访问组件硬件。

相同的概念适用于分配给一组组件的队列。 在这种情况下,驱动程序会在集中的所有组件处于活动状态时启动队列。 当任一组件处于空闲状态时,驱动程序将停止队列。

本主题介绍多组件设备的 KMDF 驱动程序在涉及需要不同组件组合的多个请求类型的情况下如何实现此类支持。

示例

对于驱动程序支持的每个请求类型,请标识所需的组件。 例如,假设设备有三个组件:0、1 和 2,驱动程序会接收三种类型的请求:A、B 和 C。请求的组件要求如下所示:

请求类型 所需组件
A 0,2
B 1
C 0,1,2

在此示例中,有三组不同的组件,每个请求类型各有一组。 驱动程序为设备提供一个默认的电源托管 I/O 队列,以及一个对应于每个组件集的附加电源托管队列。 在上面的示例中,驱动程序创建一个主队列和三个辅助队列,一个对应于每个组件集。 下图显示了此队列配置:

queue implementation for multiple component device.

驱动程序维护每个组件集的位掩码。 位掩码中的每个位表示其中一个组件的主动/空闲状态。 如果设置了位,则组件处于活动状态。 如果清除位,则组件处于空闲状态。

当请求到达时,顶级队列 的请求处理程序 确定请求需要哪些组件,并为每个组件调用 PoFxActivateComponent 。 然后,请求处理程序会将请求转发到与该组件的集对应的辅助 I/O 队列。

当组件处于活动状态时,电源管理框架 (PoFx) 调用驱动程序的 ComponentActiveConditionCallback 例程。 在此回调中,驱动程序在表示该组件的每个位掩码中设置对应于指定组件的位。 如果已设置给定位掩码中的所有位,则相应集中的所有组件都处于活动状态。 对于完全处于活动状态的每个组件集,驱动程序调用 WdfIoQueueStart 来启动相应的辅助 I/O 队列。

例如,请考虑上述假设设备。 假设组件 0 处于活动状态,而组件 1 和 2 处于空闲状态。 当组件 2 处于活动状态时,PoFx 将调用该组件的 ComponentActiveConditionCallback 例程。 请求类型 A 和 C 使用组件 2,因此驱动程序会处理这两种请求类型的位掩码。 由于现在设置了请求类型 A 的位掩码中的所有位,因此驱动程序会启动请求类型 A 的队列。但是,并不是为请求类型 C (组件 1 设置的所有位仍然处于空闲状态) 。 驱动程序不会启动请求类型 C 的队列。

启动辅助 I/O 队列时,框架开始传递存储在队列中的请求。 在辅助 I/O 队列 的请求处理程序 中,驱动程序可以安全地处理请求,因为组件处于活动状态,并且已针对每个请求对组件执行电源引用。

驱动程序完成处理请求后,会针对请求所使用的每个组件调用 PoFxIdleComponent ,然后完成请求。 当没有更多使用组件的请求时,Power Framework 将调用驱动程序的 ComponentIdleConditionCallback 例程。

在此回调中,驱动程序清除与指定组件对应的位,在该组件表示的每个位掩码中。 如果给定的位掩码指示组件是相应集中第一个转换为空闲条件的组件,驱动程序将调用 WdfIoQueueStop 来停止相应的辅助 I/O 队列。 为此,驱动程序可确保队列不会调度请求,除非相应集中的所有组件处于活动状态。

再次考虑上述示例。 假设所有组件都处于活动状态,因此所有队列都已启动。 当组件 1 处于空闲状态时,PoFx 将调用组件 1 的 ComponentIdleConditionCallback 例程。 在此回调中,驱动程序操作请求类型 B 和 C 的位掩码,因为它们使用组件 1。 由于组件 1 是这两种请求类型处于空闲状态的第一个组件,因此驱动程序会停止请求类型 B 和 C 的队列。

假设此时组件 0 处于空闲状态。 在组件 0 的 ComponentIdleConditionCallback 中,驱动程序操作请求类型 A 和 C 的位掩码。由于组件 0 是请求类型 A (组件 2 处于空闲状态的第一个组件仍处于活动状态) ,因此驱动程序会停止请求类型 A 的队列。但是,对于请求类型 C,组件 0 不是第一个处于空闲状态的组件。 驱动程序不会停止请求类型 C 的队列, (之前) 。

若要使用此示例中所述的技术,驱动程序还必须为其每个辅助队列注册 EvtIoCanceledOnQueue 回调函数。 如果在辅助队列中取消请求,驱动程序可以使用此回调为每个相应的组件调用 PoFxIdleComponent 。 这样做会释放请求处理程序在将请求转发到辅助队列之前调用 PoFxActivateComponent 时获取的电源引用。