Windows驱动深度解析：设备对象与设备栈

"Windows驱动讲稿，深入讲解设备对象，包括物理设备对象、功能设备对象、过滤设备对象和控制设备对象，以及设备栈的工作原理。" 在Windows驱动开发中，设备对象是驱动程序与系统交互的核心组件。它们是系统定义的内核对象，允许系统模块和用户应用程序与驱动程序进行通信。设备对象有四种主要类型： 1. 物理设备对象（Physical Device Object, PDO）：由总线驱动程序创建，与实际或逻辑的物理设备相对应。PDO总是有名称的，使得系统能够识别和定位设备。总线驱动在发现或移除设备时，会使用IoInvalidateDeviceRelations通知系统，以便系统更新设备列表。 2. 功能设备对象（Function Device Object, FDO）：由功能驱动程序创建，用于配合PDO实现设备的实际功能。每个驱动通常只创建一个FDO，作为与系统和其他驱动交互的接口。 3. 过滤设备对象（Filter Device Object, Filter DO）：可插入PDO和FDO之间的设备栈，参与I/O请求的处理。过滤驱动通过添加额外的功能或修改I/O流程来扩展基本设备的功能。 4. 控制设备对象（Control Device Object, CDO）：不直接对应物理设备，主要用于提供驱动程序的编程接口，与其他模块进行通信。CDO并不处理具体设备功能，而是作为一个抽象层存在。 设备栈是这些对象按照特定顺序组织的方式，从PDO开始，向上通过FDO和Filter DO，直到到达顶端的驱动。当I/O请求到达时，它会从顶层驱动向下传递，每个设备对象都有机会处理请求，直到请求到达实际处理设备操作的PDO。 例如，当一个新的设备连接到支持热插拔的PCI总线上时，总线驱动会检测到硬件变化，创建对应的PDO，并构建设备栈。即使在没有硬件中断的情况下，总线驱动也可以动态创建虚拟PDO，模拟设备的存在。 功能设备对象（FDO）是功能驱动的心脏，它负责实现物理设备的具体功能。当一个设备连接到系统，总线驱动创建PDO后，功能驱动将创建FDO，附加到PDO上，形成设备栈，这样I/O请求就可以通过设备栈从上到下传递，最终到达PDO，执行实际的设备操作。 理解Windows驱动中的设备对象及其交互方式是进行驱动开发的关键。这涉及到设备枚举、设备栈的构建和I/O请求的处理流程，这些知识对于编写高效、稳定的驱动程序至关重要。