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Windows 7设备驱动程序开发PDF格式电子书版下载

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第一部分 设备驱动程序体系结构概述 2

第1章 对象 2

1.1对象的本质 2

1.2软件对象是什么 2

1.3预备知识 4

1.4软件组件 4

第2章 WDF体系结构 6

2.1 WDF组件的功能 6

2.2 WDF的设计目标 7

2.3 WDF中的设备和驱动程序支持 7

2.4 WDF驱动程序模型 8

2.5 WDF对象模型 9

2.5.1内核模式对象 10

2.5.2用户模式对象 10

2.6即插即用和电源管理支持 11

2.7集成的I/O排队和取消 12

2.7.1并发 12

2.7.2 I/O模型 13

2.7.3 I/O请求流程 13

2.7.4设备I/O请求 14

2.7.5即插即用和电源管理请求 15

2.8 WMI请求（仅限内核模式驱动程序） 15

2.9驱动程序框架 15

2.9.1内核模式框架 16

2.9.2用户模式框架 18

2.10 Windows内核 18

2.10.1反射器 19

2.10.2驱动程序宿主进程 19

2.10.3驱动程序管理器 19

2.11开发和测试工具 19

2.11.1 PFD 20

2.11.2 SDV 21

2.11.3框架验证器 21

2.11.4跟踪日志 21

2.11.5调试器扩展 22

2.11.6适用性和版本控制 22

第二部分 用户模式驱动程序 24

第3章 Windows 7用户模式驱动程序概述和操作 24

3.1在用户模式中支持的设备 24

3.2 UMDF模型概述 25

3.2.1 UMDF对象模型 27

3.2.2 UMDF对象 27

3.3驱动程序回调接口 28

3.4 UMDF驱动程序功能 29

3.4.1身份模拟 30

3.4.2设备属性存储 30

3.5 I/O请求流 30

3.5.1 I/O请求调度 32

3.5.2创建、清理和关闭请求 32

3.5.3创建、读、写和设备I/O控制请求 34

3.6 I/O队列 35

3.6.1调度类型 36

3.6.2队列和电源管理 36

3.7 I/O请求对象 37

3.7.1根据I/O请求获取缓冲区 37

3.7.2向I/O目标发送I/O请求 38

3.7.3为I/O请求创建缓冲区 39

3.7.4取消和挂起的请求 40

3.7.5完成I/O请求 41

3.7.6自适应超时 41

3.8自管理I/O 42

3.9同步问题 42

3.10锁 43

3.11即插即用和电源管理通知 43

3.12设备枚举和启动 44

3.13关闭设备电源和移除设备 45

3.14构建、测试和调试 47

3.14.1安装和配置 47

3.14.2版本控制和更新 48

第4章 针对UMDF进行驱动程序编程 49

4.1 Windows 1/O概述 49

4.2 COM简介 51

4.3 UMDF体系结构 51

4.4必需的驱动程序功能 53

4.5 UMDF示例驱动程序 55

4.5.1最小UMDF驱动程序:Skeleton驱动程序 56

4.5.2 Skeleton驱动程序的类、对象和接口 56

4.6驱动程序动态链接库和导出 57

4.6.1驱动程序入口点:DllMain 57

4.6.2获得类对象:DllGetClassObject 59

4.7 COM支持函数 60

4.7.1IUnknown方法 60

4.7.2IC1assFactory接口 61

4.7.3驱动程序回调对象 61

4.7.4设备回调对象 64

4.8以Skeleton驱动程序为基础进行开发 69

4.8.1自定义导出文件 69

4.8.2自定义源文件 69

4.8.3自定义INX文件 70

4.8.4自定义Comsup.cpp文件 70

4.8.5将特定于设备的代码加入Driver.cpp 70

4.8.6将特定于设备的代码加入Device.cpp 71

第5章 使用COM开发UMDF驱动程序 72

5.1入门指南 72

5.1.1 COM基础知识 72

5.1.2 HRESULT 74

5.2使用UMDF COM对象 75

5.2.1获得UMDF对象的接口 76

5.2.2引用计数 77

5.3基本的基础设施实现 78

5.3.1 DllMain 78

5.3.2 DllGetClassobject 78

5.3.3驱动程序对象的类工厂 79

5.3.4实现UMDF回调对象 79

5.3.5实现QueryInterface 81

第三部分 内核模式驱动程序 84

第6章Windows 7内核模式驱动程序概述与操作 84

6.1 KMDF支持的设备 84

6.2 KMDF组件 85

6.3 KMDF驱动程序结构 85

6.4 KMDF和WDM驱动程序比较 86

6.5设备对象和驱动程序角色 87

6.5.1过滤器驱动程序和过滤器设备对象 88

6.5.2功能驱动程序和功能设备对象 88

6.5.3总线驱动程序和物理设备对象 89

6.5.4旧版设备驱动程序和控制设备对象 89

6.6 KMDF对象模型 90

6.6.1方法、属性和事件 90

6.6.2对象层次结构 91

6.6.3对象特性 93

6.6.4对象上下文 93

6.6.5对象创建和删除 94

6.7 KMDFI/O模型 95

6.7.1 I/O请求处理程序 96

6.7.2 I/O队列 97

6.7.3 I/O请求对象 100

6.7.4从I/O请求检索缓冲区 100

6.7.5 I/O目标 101

6.7.6创建I/O请求缓冲区 102

6.7.7取消和挂起请求 102

6.7.8完成I/O请求 104

6.7.9自托管I/O 104

6.7.10访问IRP和WDM结构 104

第7章 即插即用和电源管理 105

7.1即插即用和电源管理概述 105

7.2设备枚举和启动 106

7.2.1功能或过滤器设备对象的启动顺序 106

7.2.2物理设备对象的启动顺序 107

7.2.3设备电源关闭和移除 108

7.3 WMI请求处理程序 111

7.4同步问题 112

7.4.1同步范围 112

7.4.2执行级别 114

7.4.3锁 115

7.4.4同步机制的交互作用 115

7.5安全 116

7.5.1安全默认值 116

7.5.2参数验证 116

7.5.3 Unicode计数字符串 116

7.5.4安全设备命名技术 117

第8章 内核模式的安装和生成 118

8.1 WDK生成工具 118

8.2生成环境 119

8.3生成项目 120

8.4生成Featured Toaster 120

8.4.1 Makefile和Makefile.inc 121

8.4.2源文件 121

8.4.3生成过程 122

8.5安装KMDF驱动程序 123

8.5.1 WDF辅助安装程序 123

8.5.2 INF 123

8.5.3 KMDF驱动程序的INF 124

8.5.4 wdffeatured.inf 124

8.6目录文件和数字签名 125

8.7安装Featured Toaster 126

8.8测试KMDF驱动程序 127

8.8.1 PREfast 127

8.8.2 SDV 127

8.8.3 KMDF日志 128

8.8.4 KMDF验证程序 128

8.8.5调试KMDF驱动程序 129

8.8.6内核调试 130

8.8.7 KMDF驱动程序功能 130

8.9调试宏和例程 131

8.10 WDF调试程序扩展命令 132

8.11使用WPP跟踪与KMDF驱动程序 132

8.12使用WinDbg与FeaturedToaster 133

8.13版本控制和动态绑定 135

第9章 为KMDF编写驱动程序 136

9.1 KMDF与WDM示例之间的差别 139

9.2 KMDF示例中使用的宏 140

9.3 KMDF驱动程序结构和概念 140

9.3.1对象创建 141

9.3.2对象上下文区 141

9.3.3 I/O队列 142

9.3.4 1/O请求 143

9.4最小的KMDF驱动程序:SimpleToaster 143

9.4.1创建WDF驱动程序对象:DriverEntry 144

9.4.2创建设备对象、设备接口和I/O队列:EvtDriver-DeviceAdd 145

9.4.3设备对象和设备上下文区 147

9.4.4设备接口 148

9.4.5默认I/O队列 149

9.4.6处理I/O请求:EvtIoRead、EvtIoWrite、 EvtIoDevice-Control 150

9.5纯软件驱动程序示例 151

9.5.1文件创建和关闭请求 151

9.5.2其他的设备对象特性 153

9.5.3设置其他设备对象属性 154

第10章 为即插即用和电源管理编写程序 156

10.1注册回调函数 156

10.2管理电源策略 159

10.3通电和断电时的回调函数 161

10.4支持唤醒信号的回调函数 162

第11章为WMl支持编写程序 163

11.1 WMI体系结构 163

11.2注册为WMI数据提供程序 163

11.3处理WMI请求 164

11.4 WDM驱动程序的WMI要求 165

11.5 WMI类名和基类 166

11.6触发WMI事件 168

11.7解决具体的WMI问题 172

11.7.1驱动程序的WMI类并不出现在rootwmi命名空间中 172

11.7.2不能访问驱动程序的WMI属性或方法 172

11.7.3未接收驱动程序的WMI事件 173

11.7.4改变WMI请求的安全设置并不生效 173

11.8测试WMI驱动程序支持的技术 174

11.8.1 WMI IRP和系统事件日志 174

11.8.2 WMI WDM提供程序日志 174

11.9 WMI事件跟踪 175

第12章 编写KMDF硬件驱动程序 177

12.1支持设备中断 177

12.1.1创建中断对象 178

12.1.2创建中断对象的代码 178

12.1.3启用和禁用中断 179

12.1.4启用中断的代码 179

12.1.5禁用中断的代码 180

12.1.6启用中断后和禁用中断前的处理 180

12.2处理中断 181

12.2.1 EvtInterruptIsr回调函数的代码 182

12.2.2中断的延迟处理 183

12.3映射资源 184

12.3.1映射资源的代码 185

12.3.2取消映射资源的代码 189

第13章 编写多个l/O队列程序并编写l/O程序 190

13.1编写1/O队列简介 190

13.2创建和配置队列 191

13.2.1为写请求创建队列的代码 192

13.2.2为读请求创建队列的代码 193

13.2.3为设备I/O控制请求创建队列的代码 194

13.3处理并行队列的请求 195

13.3.1处理I/O请求的代码 195

13.3.2执行缓冲1/O 197

13.4将请求转发给队列 198

13.5从手动队列获取请求 199

13.6读取和写入注册表 202

13.7监视器计时器:自管理I/O 205

13.7.1启动和重启自管理I/O设备 206

13.7.2设备断电和移除期间的自管理I/O 206

13.7.3实现监视器计时器 207

附录 驱动程序信息网站 212

参考文献 221