Windows 95背后的VxD技术：虚拟机与系统控制

驱动开发中的VXD教程深入讲解了Windows 95操作系统及其对驱动程序的特殊处理方式。Windows 95作为一个运行在特权第0层的多线程系统，其设计目的是为了限制应用程序对系统的直接操作，防止它们滥用CPU特权指令和访问I/O端口。通常，我们熟知的系统组件如GDI32、kernel32和user32，虽然功能强大，但在实际运行中也处于第3层级别，与常规应用程序并无特权上的区别。 然而，这一设计源于早期的兼容性需求。在Windows 3.x时代，为了支持同时运行DOS程序和Windows程序，系统采用了虚拟化技术。DOS程序习惯于占用系统的全部资源，而Windows则依赖于多任务协作，通过GetMessage和PeekMessage进行通信。为了解决这种矛盾，Windows将操作划分为两个虚拟环境：一个运行所有DOS程序的8086虚拟机，以及一个承载Windows程序的系统虚拟机。这两个虚拟机分别处理不同类型的多任务，一个使用合作多任务模型，另一个则基于优先级。 VxD（Virtual Device Driver）在这个场景中扮演了关键角色，作为虚拟级管理器的一部分，它赋予了虚拟机驱动程序执行特定设备驱动功能的能力，尽管它们并不具备底层硬件访问权限。VXD提供了软件层面的设备模拟，使得应用程序可以在受限的环境下正常工作，同时保持系统的安全性。 一个虚拟机本质上是软件模拟的计算机实例，它与在其上运行的程序交互，使其感觉仿佛在真实的硬件上运行。虚拟机的透明性使得程序无需关心自身是否在虚拟环境中，只要虚拟机能正确模拟硬件行为，开发者就能构建出高性能的应用程序。因此，VxD教程不仅要介绍如何编写和调试VXD，还会涉及如何理解和利用虚拟机机制来设计兼容性驱动，以适应Windows 95的复杂运行环境。学习者在该教程中会了解到VXD的内部结构、编程接口、安全策略以及如何确保其与Windows内核和其他组件的协调工作。