Windows内核驱动深度解析与开发指南

本文档是一份详尽的Windows设备驱动教程，主要针对Windows内核模式驱动程序设计和开发，特别是Windows Driver Model (WDM)。该教程由Microsoft官方提供，旨在帮助开发者理解和创建高效、可移植、可配置且具备异步I/O支持的驱动程序。 标题中的"Window设备驱动.pdf"涵盖了内核模式驱动程序体系结构设计的关键概念。内核模式驱动程序在Windows系统中扮演核心角色，它们运行在内核空间，拥有对硬件资源的直接访问权限，以支持操作系统与硬件设备间的交互。设计目标包括： 1. **可移植性**：确保驱动程序能在不同类型的硬件平台上运行，适应各种系统环境。 2. **可配置性**：允许驱动程序根据系统需求进行灵活配置，以支持多种设备功能。 3. **可抢占性和可中断性**：保证在多任务环境下能无缝切换，同时处理中断请求。 4. **多处理器防护**：考虑到并发和共享资源，保证在多核处理器上的正确协作。 5. **基于对象**：采用面向对象的方法，简化编程和管理复杂性。 文档深入讨论了Windows内核模式下的关键组件，如对象管理器（如I/O、内存、进程、线程、电源等）、配置管理器、内核事务管理和安全引用监视器等，这些都对驱动程序的行为和性能有着直接的影响。此外，还介绍了WDM（Windows Driver Model）框架，它定义了一套标准的驱动程序接口和规范，使得驱动程序的编写更为有序和标准化。 WDM驱动程序主要分为三种类型：总线驱动程序、函数驱动程序和筛选器驱动程序。总线驱动程序负责管理特定类型的硬件接口，函数驱动程序提供特定功能，而筛选器驱动程序则位于两者之间，提供附加功能或过滤输入/输出请求。编写WDM驱动程序时，开发者需要熟悉标准驱动程序例程，如DriverEntry、Reinitialize、AddDevice、Dispatch等，每个例程都有其特定的责任和调用规则。 例如，DriverEntry是驱动程序的主要入口点，它负责初始化设备并设置基本的驱动程序属性；Reinitialize用于重置驱动程序的状态；AddDevice负责设备的注册和卸载；Dispatch例程则处理实际的I/O请求。开发者需了解这些例程的编写技巧，以及何时检查驱动程序的I/O堆栈位置，以便正确处理不同类型的驱动程序。 这份教程提供了Windows设备驱动程序开发的全面指南，对于想要深入了解和实践内核模式驱动程序开发的工程师来说，具有很高的参考价值。通过遵循文档中的最佳实践，开发者可以创建出高效且兼容性强的驱动程序，满足Windows系统的硬件设备管理需求。