Windows内核详解：设备栈结构与Sfilter实战

本文档主要探讨Windows内核中的设备栈及其工作原理，特别关注了设备对象（Device Object, DO）和安全过滤器（Sfilter）在驱动程序交互中的关键角色。首先，文章介绍了`IoAttachDeviceToDeviceStackSafe`函数，这是一个在NTDDI_WINXP及更高版本的内核API中定义的函数，用于安全地将一个设备对象附加到另一个设备对象的堆栈上。 作者从`ntddk.h`头文件中的函数原型出发，通过分析微软的Sfilter源代码，展示了设备对象的创建过程。当Sfilter驱动加载时，它会等待文件系统驱动（如Ntfs.sys）的加载，并在这个时刻创建一个名为FiDO的新设备对象。新创建的FiDO被插入到Ntfs驱动的CDO（Control Device Object）之后，这在图3中有清晰的展示。 设备对象的结构包括DriverObject，即驱动程序对象，以及NextDevice，指向下一个设备对象。这个过程确保了新的FiDO能够按照预期顺序插入设备堆栈中。图4形象地显示了这一设备连接关系。 接下来，作者使用windbg工具实时监控设备堆栈，确认FiDO的地址（0x86337998）以及它与Ntfs CDO（地址0x862c8270）的关联。FiDO的AttachedDevice字段在刚开始时为空，表明它位于设备堆栈的顶层，而DeviceObject->AttachedDevice指向了上层设备。 作者进一步通过图5至图8的截图和验证，展示了如何利用调试工具来跟踪设备堆栈的变化，以及如何观察设备对象之间的关系。这有助于理解设备驱动程序如何通过设备栈进行通信和协作，特别是对于深入研究驱动程序开发和调试非常有价值。 本文提供了Windows内核中设备堆栈和Sfilter功能的深入剖析，包括设备对象的创建、连接以及如何通过windbg工具进行分析，这对于理解操作系统内核机制和驱动程序行为具有重要的参考价值。