Windows XP驱动程序:IRP创建与处理详解
本文主要探讨了Windows XP设备驱动程序中IRP(Input/Output Request Packet,输入/输出请求包)的创建与处理过程。IRP是Windows操作系统中用于驱动程序和I/O管理器之间通信的关键机制,它们是I/O操作的请求单元,包含了设备操作的详细信息。 首先,创建IRP的函数包括: 1. `IoBuildAsynchronousFsdRequest()`:用于创建异步文件系统请求,适用于非阻塞式I/O操作,允许应用程序继续执行,直到操作完成时收到通知。 2. `IoBuildSynchronousFsdRequest()`:用于创建同步文件系统请求,请求操作必须在驱动程序处理完后返回响应。 3. `IoBuildDeviceIoControlRequest()`:用于创建同步的设备控制请求,适用于设备特定的命令,如设备属性设置或查询。 4. `IoAllocateIrp()`:创建通用的IRP,可以用于不同类型的I/O操作。 5. `IoMakeAssociatedIrp()`:用于创建关联的IRP,通常是为子请求或上下文关联的请求。 这些函数由I/O管理器或驱动程序调用,用于向设备发送请求。IRP的创建者根据操作类型和需求选择相应的函数,以便正确地构造和填充IRP的参数。 Windows设备驱动程序种类繁多,包括: - 虚拟设备驱动程序(VDD):使得DOS应用程序能访问硬件,并支持Windows9x的端口访问。 - WDM驱动程序(Windows Driver Model):遵循电源管理和源代码兼容性,分为类驱动程序(管理特定设备类别)和小驱动程序(提供厂商定制的接口)。 - 显示驱动程序:运行在内核模式,负责图形显示和打印。 - 文件系统驱动程序:实现标准PC文件系统模型,如目录结构和文件命名。 - 保留设备驱动程序:针对早期Windows NT版本的驱动,无需其他驱动辅助,可在Windows2000中直接运行。 WDM驱动程序的核心组件包括设备对象(Device Objects),如物理设备对象(PDO)、功能设备对象(FDO)和过滤器设备对象(FiDO),它们构成一个设备对象栈,反映了驱动程序层次结构。在这个结构中,上层过滤器驱动程序监控和修改I/O流,功能驱动程序负责设备的初始化和I/O操作,总线驱动程序管理硬件与系统之间的连接。 理解IRP的创建与处理对于Windows XP驱动程序开发者至关重要,因为这关系到设备间的高效通信和操作系统与硬件的有效协作。通过掌握这些技术,开发者能够构建稳定且性能优化的驱动程序来适配各种硬件环境。
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