南京理工大学计算机科学：简单驱动程序开发详解

"南京理工大学计算机科学与技术学院的课程——简单的驱动程序开发，涵盖了Windows驱动程序中的关键数据结构、设备层次结构、WDM驱动程序的基础架构、驱动程序的编译与安装，以及一个实践性的U盘过滤驱动程序作业。" 在计算机科学与技术领域，驱动程序开发是一项核心技能，尤其是在操作系统层面。本课程主要关注Windows驱动程序的开发，旨在让学生理解并掌握驱动程序的基本原理和实践技巧。以下是课程涉及的主要内容： 1. **Windows驱动程序中重要的数据结构** - **驱动程序对象（DRIVER_OBJECT）**：每个驱动程序都与一个唯一的驱动程序对象相对应，该对象在驱动程序加载时由内核创建。它包含有关驱动程序的各种信息，如类型、大小、设备对象指针、初始化函数等。`DRIVER_OBJECT`结构体是这些信息的容器，驱动程序开发者需要熟悉其各个字段以便正确操作。 - **设备对象（DEVICE_OBJECT）**：代表系统中的硬件或软件设备，用于跟踪设备状态和I/O请求。 - **设备扩展（DEVICE_EXTENSION）**：设备对象的附加存储，允许驱动程序存储特定于设备的信息。 2. **设备的层次结构** 在Windows中，设备通常按照层次结构组织，形成一个设备栈。每个设备对象都有一个父设备对象，反映了设备间的依赖关系。驱动程序通过这种方式协同工作，处理来自上层的I/O请求。 3. **WDM驱动程序的基本结构** Windows Driver Model（WDM）是Windows操作系统中广泛使用的驱动程序模型，支持即插即用和电源管理。WDM驱动程序包括PnP驱动程序和非PnP驱动程序，它们遵循特定的框架，提供了一套标准的接口供上层驱动调用。 4. **驱动程序的编译和安装** 编译驱动程序通常涉及到使用特殊的编译器和链接器，如Microsoft的WDK（Windows Driver Kit）。安装过程则涉及到向系统注册驱动，配置INF文件，确保驱动程序能够被系统识别和加载。 5. **作业：一个简单的U盘过滤驱动程序** 这个实践环节让学生通过编写一个U盘过滤驱动程序来加深对驱动程序开发的理解。过滤驱动通常位于主驱动之上，拦截和处理I/O请求，可以用来实现特殊功能，如安全控制、数据备份等。 这门课程不仅讲解了驱动程序开发的基本理论，还提供了实际操作的机会，有助于培养学生的动手能力和问题解决能力。通过学习，学生将能够开发出能够有效与硬件交互、管理设备操作的Windows驱动程序。