WDM开发指导

【WDM开发指导】 WDM（Windows Driver Model）是一种用于Windows操作系统中的设备驱动程序模型，特别是在Windows NT家族中，包括Windows 2000、XP、Vista以及后续版本。WDM驱动程序允许应用程序与硬件设备进行交互，是操作系统与硬件之间的重要桥梁。 一、驱动程序基础 驱动程序是操作系统的核心组成部分，负责处理硬件设备的操作和管理。在Windows 95/98中，驱动程序表现为Vxd文件，而在Windows NT及其后续版本中，它们是Sys文件。由于不同操作系统的内核结构差异，为兼容多种平台，需要为每个平台编写相应的驱动程序。编写驱动程序需要对操作系统的内部机制有深入理解，并具备在内核模式下调试的能力。调试工具如SoftICE在这种复杂环境中非常关键。 二、NT与WDM设备驱动开发 1. 《Windows NT Device Driver Book》(Art Baker) 这本书是最早的NT驱动开发指南，但只涵盖了部分NT4.0驱动，例如基本的PIO和DMA，且存在技术错误。作者正在撰写第二版以改进。 2. 《Windows NT Device Driver Development》(Peter Viscarola and W.Anthony Mason) 该书提供了更多NT操作系统和I/O子系统的详细信息，以及实用的开发技巧，深入讲解了各种驱动程序的开发，但缺乏对“为什么”这样做背后的解释。 3. 《Developing Windows NT Device Drivers》(Edward N. Dekker and Joseph M. Newcomer) 这是一本全面的驱动开发参考书，包含大量硬件技术细节，适合对驱动开发有深入了解的读者。 4. 《Writing Windows WDM Device Drivers》(Chris Cant) 该书专注于WDM驱动的开发，但对硬件信息和操作系统结构的介绍较少，更适合Win32程序员和技术经理入门。 5. 《Programming The Microsoft Windows Driver Model》(Walter Oney) 微软官方出版的这本书深入解析了WDM驱动的构造，详细介绍了PIO/DMA驱动的开发，是WDM驱动开发者的必备参考。 三、WDM驱动的特点 WDM驱动模型旨在提供向后兼容性，支持多种硬件设备，并允许多个驱动程序同时访问同一设备。WDM驱动分为多个层次，包括用户模式驱动、内核模式驱动和微型驱动，使得驱动程序能够更灵活地管理和响应硬件事件。此外，WDM驱动利用中断请求级别（IRQL）来管理同步和并发操作，确保系统稳定性。 四、开发流程 开发WDM驱动程序通常涉及以下步骤： 1. 设备枚举：操作系统识别并加载驱动程序。 2. 驱动注册：驱动程序注册到系统服务表，以处理设备请求。 3. 设备初始化：驱动程序设置硬件状态并配置资源。 4. 输入/输出控制（IOCTL）：应用程序通过发送IOCTL命令与驱动程序通信。 5. 中断处理：驱动程序处理来自硬件的中断请求。 6. 错误处理和电源管理：驱动程序必须能处理错误并配合系统的电源管理策略。 总结： WDM驱动开发是一项技术性强且要求高的工作，需要开发者具备扎实的底层系统知识和调试能力。不同书籍提供了不同程度的指导，选择合适的参考书籍是成功开发的关键。对于新手来说，理解操作系统的内核机制，掌握驱动程序的基本原理，以及不断实践和调试，是成为熟练驱动程序开发者的必经之路。