给 MacBook 写一个更好的 Windows 触摸板驱动

众所周知 Boot Camp 的触摸板驱动不是那么好用，所以我们就来实现一个在 Windows 10 上能用的触摸板驱动吧。微软在 Windows 8.1 后加入了一套新的触摸板模型，叫做 Precision Touchpad，相关文档可以看这里。微软建议是用硬件（ USB 或者 I2C ）来实现 PTP 的 HID 设备，对于像 MacBook 这种不是原生 PTP HID 的设备来说，我们可以写一个 HID Miniport 驱动来把它变成一个 PTP HID 设备。

要完成这个 HID Miniport 驱动，驱动需要注册自己为一个过滤驱动，然后把后续的事情交给 HID KMDF/UMDF (mshidkmdf/mshidumdf)，再完成相关的 IOCTL Routine。注意 HID KMDF/UMDF 的 IOCTL 略有不同，且一些 IO 操作也不同，比如 KMDF 可以直接读 IRP 包的 Buffer，而 UMDF 必须走 WDF 的那套拿 Buffer。

之后驱动需要实现 PTP 所需要的所有 HID 描述符和 Top-level Collection。HID 的描述符会被对应到相应的 C Struct 里。

之后需要配置和读取设备。配置设备其实就是给触摸板写一个 HID Feature Report 来打开触摸板模式，在基于 USB 的 MacBook 触摸板可以用 USB Control Transfer，基于 SPI 的触摸板需要给 IoTarget 发 IOCTL_HID_SET_FEATURE 的 Internal Device Control。

之后便可以读取设备。在基于 USB 的 MacBook 触摸板上，可以使用中断，而 SPI 的需要使用轮询。按照 PTP 的 HID 描述符要求把数据喂回去然后完成请求即可。

几个坑和提示

• 设备 D0/D3 转换的时候可以关掉触摸板来省电（反正 MacBook 没 S0ix ）
• 一定要精确报告每个 Input Frame 的测量时间，不然加速度会变得非常奇怪（你可以用 KeQueryPerformanceCounter / QueryPerformanceCounter，分别对应 km 和 um ）来获得每一次读取的差值。注意在 HID 报告里，Timing 的单位是 100 微秒，且这个 Timing 的数据只有两个 2 Byte。数据允许 Rollover ）
• 没有来得及完成的 Request 在转换和 Unload 时清理掉(STATUS_CANCELLED)。不然等着蓝屏吧
• Polling 单独开一个 System Thread，然后 Synchronous IOCTL Request 能不用就不要用（我还需要改 SPI 的这一部分）。

Q & A

为什么要这么干？好好用 macOS 不好吗？

因为我能这么干，为什么不这么干呢。其实有一些硬需求用 Windows 也挺好的。

有没有演示？

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代码在哪

• Github

SPI 版本目前还需要一些重构，稍后会合并到主干。

Acknowledgements

• magictrackpad2-dkms 对 USB 触摸板项目的开发有所帮助。
• MacBook Pro 2017 13 寸版 触摸板 windows 驱动开发 对 SPI 触摸板的驱动开发亦有一些帮助。