Windows XP驱动程序中的IRP机制与设备对象解析

"I/O请求包(IRP)是Windows XP驱动程序的核心机制，它是一个内核级别的数据结构，由I/O管理器用于设备操作。当系统接收到I/O请求时，会分配并初始化IRP，然后将其传递给相应的驱动程序进行处理。驱动程序包括虚拟设备驱动程序(VDD)、WDM驱动程序（包括类驱动和小驱动）、显示驱动程序、文件系统驱动程序以及保留设备驱动程序等。设备对象是驱动程序与硬件交互的桥梁，包括物理设备对象(PDO)、功能设备对象(FDO)和过滤器设备对象(FiDO)。设备对象栈描述了驱动程序处理请求的层次结构，IRP在此结构中起着关键作用，从应用程序经过Win32子系统、I/O系统服务，直至到达相应的驱动程序。总线驱动程序管理硬件连接，功能驱动程序负责设备初始化和I/O操作，而过滤器驱动程序则允许对IRP流进行监控和修改。" 在Windows XP驱动程序开发中，了解和掌握IRP的工作原理至关重要。IRP是操作系统用来抽象和封装I/O请求的手段，它包含了一次I/O操作的所有必要信息，如请求类型、缓冲区地址、请求大小等。I/O管理器通过IRP将用户的I/O请求转换为驱动程序可以理解的形式，并确保请求正确地沿着驱动程序栈向下传递。当IRP到达最底层的驱动程序（通常是总线驱动），该驱动程序会执行实际的硬件操作，完成后将结果通过IRP返回给上层。 驱动程序的分类包括： 1. 虚拟设备驱动程序(VDD)：VDD使得DOS程序能够访问硬件，也支持在Windows 9x下的端口访问。 2. WDM驱动程序：遵循电源管理协议，可以在Win98和Win2000之间保持源代码级兼容。WDM驱动分为两类，类驱动程序管理和定义类的设备，小驱动程序提供特定厂商的额外支持。 3. 显示驱动程序：这些内核模式驱动程序负责图形和打印设备的处理。 4. 文件系统驱动程序：它们实现了标准的PC文件系统模型，包括多层目录结构和命名文件。 5. 保留设备驱动程序：主要针对Windows NT早期版本，它们直接控制硬件，无需其他驱动程序协助。 设备对象是Windows内核中表示硬件设备的数据结构，包括PDO、FDO和FiDO。PDO代表实际硬件，FDO代表设备的功能，而FiDO则作为过滤层，允许对IRP进行拦截和修改。设备对象栈描绘了驱动程序处理请求的层次，从应用程序到硬件，每个层次的驱动程序都有机会处理或转发IRP。 理解和熟练运用IRP及设备对象的概念是编写高效、可靠的Windows XP驱动程序的基础。开发者需要熟悉如何创建、初始化、处理和传递IRP，以及如何根据设备对象的层次结构来设计和实现驱动程序的不同组件，如总线驱动、功能驱动和过滤驱动。这对于确保驱动程序正确响应系统和应用程序的I/O请求至关重要。