Programming the Microsoft Windows Driver Model pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Microsoft Press

作者:Walter Oney

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-10-13

价格:USD 49.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780735605886

丛书系列:

图书标签:

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深入探索操作系统核心：现代系统软件设计与实现 本书旨在为系统级软件开发者提供一套全面且深入的指南，专注于构建高性能、高可靠性的现代操作系统组件和驱动程序。 本书并非对特定厂商API的简单罗列，而是深入剖析底层硬件交互机制、内存管理范式以及并发控制的精髓，帮助读者建立起对操作系统工作原理的坚实理解。 本书的叙事线索围绕着构建一个复杂、功能完备的类Unix/类Windows混合架构系统的核心模块展开。我们将从最基础的启动过程（Bootstrapping）开始，逐步构建起一个功能化的内核。 第一部分：系统基础与硬件抽象层（HAL）的构建 第一章：引导与初始化序列的剖析 本章将详细解析现代计算机的启动流程，从BIOS/UEFI固件的初始化到操作系统的加载。我们不局限于理论，而是通过实现一个简化的Bootloader来展示地址空间布局、页表设置以及内核入口点的确定。重点关注多处理器启动协议（如APIC初始化）的早期配置，为后续的多核并发打下基础。我们将探讨如何安全地从实模式切换到保护模式，并为内核代码建立初始的内存映射。 第二章：内存管理系统的核心设计 内存管理是操作系统的基石。本章深入探讨虚拟内存（Virtual Memory）的理论与实践。我们将设计并实现一个功能完整的分页系统（Paging System），包括多级页表的遍历、TLB（Translation Lookaside Buffer）的管理与内容追踪。随后，我们将实现核心的物理内存分配器（Physical Frame Allocator），对比位图法与伙伴系统（Buddy System）的优劣，并构建一个高效的内核堆管理器，处理内核动态内存请求。此外，本书将详细讨论内存保护机制，如防止缓冲区溢出的硬件辅助手段。 第三章：中断、异常与硬件交互 理解硬件如何与软件通信是驱动程序和内核开发的基础。本章侧重于中断描述符表（IDT）的设置与陷阱处理器的实现。我们将区分硬件中断（IRQs）与软件异常（如除零、缺页异常），并设计一个健壮的中断分发机制。我们将实现对可编程中断控制器（PIC）或高级可编程中断控制器（APIC）的编程，以确保系统能正确响应I/O设备请求。本章还会引入延迟过程调用（DPC）或类似的机制，用于在中断处理的下半部执行耗时操作，以最小化中断延迟。 第二部分：进程与线程管理 第四章：进程生命周期与上下文切换 本章聚焦于进程（Process）和线程（Thread）的抽象模型。我们将设计并实现进程控制块（PCB）的数据结构，管理进程的状态（就绪、运行、阻塞）。核心内容在于上下文切换（Context Switching）的实现，包括保存和恢复CPU寄存器、栈指针以及指令指针，并深入探讨硬件辅助的上下文切换（如果目标架构支持）。我们还将讨论内核栈与用户栈的分离管理。 第五章：调度算法的深度优化 调度器是决定系统性能和公平性的关键组件。本书将实现并对比多种调度策略，包括固定优先级抢占式调度、时间片轮转调度，并引入更先进的多级反馈队列（MLFQ）算法，以平衡交互式任务与批处理任务的需求。我们将详细解析调度器锁的粒度控制，确保在多核环境中调度的原子性和一致性，并探讨如何通过处理器亲和性（CPU Affinity）来优化缓存性能。 第六章：同步原语的实现与并发安全 并发是现代系统开发的难点。本章专注于构建可靠的同步机制。我们将从最底层的硬件原子操作（如Test-and-Set）开始，构建互斥锁（Mutexes）、信号量（Semaphores）和条件变量（Condition Variables）。重点在于分析和避免死锁（Deadlock）的发生，介绍死锁的预防、检测与恢复策略。此外，还将介绍更细粒度的同步工具，如屏障（Barriers）和读写锁（Read-Write Locks）的实现。 第三部分：虚拟文件系统与I/O子系统 第七章：I/O子系统架构与设备驱动模型 本章构建一个通用的I/O请求处理框架。我们将设计一个分层的I/O堆栈，包括请求队列、I/O调度器。重点阐述设备驱动程序（Device Drivers）的生命周期管理——加载、初始化、数据传输和卸载。我们将对比轮询（Polling）、中断驱动I/O以及直接内存访问（DMA）在性能和复杂性上的权衡，并实现一个DMA引擎的抽象层。 第八章：块设备驱动与缓冲缓存 深入块设备的实现，我们将设计一个虚拟块设备驱动，用于模拟硬盘交互。核心难点在于缓存一致性和I/O合并。我们将实现一个缓冲缓存层（Buffer Cache），管理磁盘块的在内存中的映射，采用LRU或Clock算法进行替换策略。本章还将探讨延迟写入（Write-Back）策略带来的性能提升与数据丢失风险的管理。 第九章：进程间通信（IPC）的机制设计 进程间通信是操作系统实现资源共享和协作的基础。本章详细实现多种IPC机制：消息传递（Message Passing）、共享内存（Shared Memory），以及命名管道（Named Pipes）。我们将重点分析基于消息传递的IPC如何通过内核进行上下文间数据拷贝的效率优化，并探讨如何利用内存映射文件实现高效的共享内存。 第四部分：系统安全与内核调试 第十章：权限模型与安全强化 本章探讨如何在内核级别实施安全策略。我们将设计一个权限检查模块，用于验证用户空间请求的合法性。内容包括最小权限原则的贯彻，以及对系统调用（System Call）的拦截与沙箱化技术。我们将讨论如何实现基本的访问控制列表（ACL）模型，并概述内核代码中的栈保护（Stack Canary）技术。 第十一章：内核调试、追踪与性能分析 一个健壮的系统必须具备良好的可调试性。本章介绍内核调试器接口的构建，允许外部工具连接和控制内核执行流。我们将实现基本的内核日志系统和追踪点（Tracepoints）机制，用于非侵入式地收集运行时数据。此外，我们还将介绍性能计数器的使用，以分析调度延迟和缓存未命中率，指导后续的性能调优工作。 --- 本书面向对象： 对系统编程有深刻兴趣，希望从底层理解操作系统核心机制的软件工程师、高级操作系统课程的学生以及系统架构师。本书要求读者具备扎实的C/C++基础，并对汇编语言有基本的了解。通过本书的学习，读者将不仅能构建更高效的驱动程序，更能设计出真正理解硬件限制和并发挑战的下一代系统软件。

评分☆☆☆☆☆

讲得非常细，图表加说明十分清晰，中文版的翻译也很好，Windows系统机制也有所涉及，看过的驱动入门最好的一本，比《Windows驱动开发技术详解》要更有帮助！ 书版本比较早，98兼容部分直接跳过...

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

我一直以来都是一个对操作系统底层运作原理有着强烈好奇心的人，而Windows驱动程序的开发无疑是其中最令人着迷的部分之一。当我在书店看到《Programming the Microsoft Windows Driver Model》这本书时，我立刻被它的封面和标题吸引住了。我是一名在软件工程领域工作了近十年的开发者，虽然大部分时间都在进行用户模式应用程序的开发，但我一直渴望能够深入了解Windows系统是如何管理硬件的，以及如何构建能够直接与硬件交互的软件。这本书的内容，完美地满足了我的需求。作者在编写这本书时，显然对WDM有着极其深刻的理解，并将这些知识以一种非常有条理、易于理解的方式呈现出来。我特别欣赏的是，作者并没有仅仅停留在理论的层面，而是提供了大量的代码示例和实际场景的分析。例如，在讲解如何处理I/O请求（IRP）时，书中详细介绍了IRP的各个字段的含义，以及驱动程序应该如何根据IRP的类型来执行相应的操作。作者还通过一系列的图示，将IRP在驱动程序堆栈中传递的过程清晰地展现出来，这对于我理解整个I/O处理流程至关重要。我尤其喜欢的是，书中关于“回调函数”和“完成例程”的讲解。这些是驱动程序开发中非常关键的概念，但往往容易被初学者忽视。作者用通俗易懂的语言，结合具体的代码，解释了这些概念的重要性以及如何在驱动程序中正确地实现它们。此外，本书还深入探讨了WDM中的一些高级主题，例如设备枚举、设备对象和驱动程序对象的生命周期管理、以及如何在驱动程序中处理中断。这些内容对我来说都是全新的领域，但通过这本书，我感觉自己能够逐步掌握它们。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我在Windows驱动开发这条崎岖道路上的“黑夜明灯”。我一直以来都觉得，Windows的底层架构就像一个神秘的黑匣子，想要窥探其中的奥秘，非得有一本像《Programming the Microsoft Windows Driver Model》这样的“通关秘籍”不可。我是一位有着数年嵌入式系统开发经验的工程师，虽然接触过不少与硬件打交道的底层编程，但Windows的驱动模型一直让我望而却步。这本书的出现，彻底改变了我的看法。作者以一种非常“接地气”的方式，将WDM那些庞大而复杂的概念，拆解成一个个容易理解的模块。从最核心的IRP结构体，到各种IOCTL（I/O Control）请求的处理，再到总线驱动、功能驱动、过滤驱动之间的协作关系，本书都进行了详尽的剖析。我特别喜欢其中关于“设备堆栈”的讲解，作者用生动的比喻，将多个驱动程序如何层层叠加，共同响应用户模式请求的过程描绘得淋漓尽致。这对于我理解驱动程序的层次化设计，以及如何编写能够与现有驱动程序良好交互的驱动程序，提供了极大的帮助。书中提供的代码示例，简洁而高效，每一个都经过了精心设计，能够清晰地展示所讲解的概念。我尝试着跟着书中的例子，在虚拟机环境中构建了一个简单的字符设备驱动，整个过程比我预期的要顺利得多。作者在讲解过程中，并没有回避一些“坑”，反而会提前预警，并给出规避的建议，这对于减少我们在实际开发中的试错成本起到了至关重要的作用。这本书的深度和广度都令人印象深刻，它不仅仅局限于WDM的基础知识，还涉及到了很多高级主题，比如DDI（Device Driver Interface）的深入应用、中断处理、DMA（Direct Memory Access）的配置等等。

评分☆☆☆☆☆

这本书是我近几年来阅读过的，在技术深度和实用性方面都做得极为出色的书籍之一。我本身是做硬件驱动开发多年的，但一直觉得自己在WDM的理解上总有那么一层窗户纸没捅破。《Programming the Microsoft Windows Driver Model》这本书，恰恰帮我捅破了这层纸。作者对WDM的理解之深厚，让我叹为观止。他不仅仅是简单地介绍API，而是深入剖析了WDM的设计理念和底层原理。我尤其赞赏作者在IRP（I/O Request Packet）的处理方面的讲解。他并没有回避IRP的复杂性，而是将其分解为若干个关键部分，并详细解释了每个部分的作用以及驱动程序如何与其交互。通过大量的图示和代码示例，原本晦涩的IRP处理流程变得清晰可见。此外，书中对设备对象（Device Object）和驱动程序对象（Driver Object）的生命周期管理、以及它们与内核之间的交互方式的阐述，也让我对Windows如何管理硬件设备有了更深刻的认识。作者在讲解即插即用（PnP）和电源管理（Power Management）时，也是深入浅出，将这些看似复杂的功能背后的原理娓娓道来，并提供了实用的代码实现指导。我曾经在编写驱动程序时，对中断处理和DMA配置感到头疼，而这本书中关于这方面的详细讲解，无疑为我解决了不少难题。这本书的深度和广度都令人惊叹，它不仅仅是技术手册，更是一本能够帮助开发者从零开始，逐步构建起对WDM的全面认知。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对操作系统底层原理充满好奇的开发者，我一直认为Windows驱动程序的开发是一个既神秘又极具挑战性的领域。过去，我曾尝试过阅读一些相关的技术文档，但往往因为其晦涩难懂的语言和缺乏系统性的讲解而感到沮丧。《Programming the Microsoft Windows Driver Model》这本书的出现，就像在漆黑的夜晚点亮了一盏明灯。作者以一种非常清晰、有条理的方式，将WDM的复杂世界展现在读者面前。我尤其欣赏的是，作者在讲解IRP（I/O Request Packet）的章节，他并没有简单地罗列API，而是深入剖析了IRP的结构、生命周期、以及驱动程序如何通过IRP来处理各种I/O请求。书中大量的图示和代码示例，将原本抽象的概念具象化，让我能够清晰地理解IRP是如何在驱动程序堆栈中传递和处理的。此外，关于设备对象、驱动程序对象、以及它们之间的关系的讲解，也让我对Windows内核如何管理设备有了更深刻的认识。作者在讲解即插即用（PnP）和电源管理（Power Management）时，也是深入浅出，将这些看似复杂的功能背后的原理娓娓道来，并提供了实用的代码实现指导。我印象最深刻的是，书中对于如何正确地处理中断和使用DMA的讲解，这对于编写高性能的驱动程序至关重要，而作者的讲解清晰且透彻，让我茅塞顿开。总而言之，这本书不仅仅是枯燥的技术罗列，更像是一本精心编排的武功秘籍，能够带领读者一步步掌握Windows驱动开发的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在Windows开发领域摸爬滚打多年的老兵，但坦白说，驱动程序的开发一直是我心中的一块“硬骨头”。尽管我对用户模式的API了如指掌，但每当接触到驱动开发时，总会有一种“隔靴搔痒”的感觉。这本书《Programming the Microsoft Windows Driver Model》的出现，简直是一场及时雨。作者在书中以一种非常系统且深入的方式，将WDM的复杂世界展现在读者面前。我特别喜欢作者在讲解IRP（I/O Request Packet）的章节，他并没有简单地给出API的定义，而是花了大量的篇幅去解释IRP的结构、生命周期、以及驱动程序如何通过IRP来处理各种I/O请求。书中大量的图示和代码示例，将原本抽象的概念具象化，让我能够清晰地理解IRP是如何在驱动程序堆栈中传递和处理的。此外，关于设备对象、驱动程序对象、以及它们之间的关系的讲解，也让我对Windows内核如何管理设备有了更深刻的认识。作者在讲解即插即用（PnP）和电源管理（Power Management）时，也是深入浅出，将这些看似复杂的功能背后的原理娓娓道来，并提供了实用的代码实现指导。我印象最深刻的是，书中对于如何正确地处理中断和使用DMA的讲解，这对于编写高性能的驱动程序至关重要，而作者的讲解清晰且透彻，让我茅塞顿开。总而言之，这本书不仅仅是枯燥的技术罗列，更像是一本精心编排的武功秘籍，能够带领读者一步步掌握Windows驱动开发的精髓。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对操作系统底层运作机制有着浓厚兴趣的开发者，我一直在寻找一本能够系统、深入地讲解Windows驱动程序模型（WDM）的书籍。《Programming the Microsoft Windows Driver Model》无疑满足了我的这一需求。作者在书中以一种非常逻辑清晰、循序渐进的方式，将WDM的方方面面展现在读者面前。我特别喜欢作者在讲解IRP（I/O Request Packet）的章节，他不仅详细介绍了IRP的结构和生命周期，还通过生动的图示和简洁的代码示例，将IRP在驱动程序堆栈中传递和处理的过程描述得淋漓尽致。这对于我理解Windows的I/O模型至关重要。此外，书中关于设备对象、驱动程序对象以及它们之间关系的讲解，也让我对Windows如何管理硬件设备有了更深刻的认识。作者在讲解即插即用（PnP）和电源管理（Power Management）时，并没有流于表面，而是深入到这些机制的底层原理，并给出了切实可行的实现建议。我曾经在编写驱动程序时，对中断处理和DMA配置感到头疼，而这本书中关于这方面的详细讲解，无疑为我解决了不少难题。总而言之，这本书不仅仅是一本技术参考，更像是一本能够帮助开发者建立起扎实WDM理论基础和实践能力的优秀读物，我强烈推荐给所有对Windows底层开发感兴趣的同行。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我感觉“相见恨晚”的书。作为一名多年专注于Linux内核开发的工程师，我对WDM一直抱有一种既熟悉又陌生的感觉。熟悉是因为我知道它在Windows生态中的重要性，陌生是因为其实现机制和Linux内核有着本质的区别，一直难以找到一本能够系统、深入地讲解WDM的书籍。直到我读到《Programming the Microsoft Windows Driver Model》，我才真正找到了那把打开WDM大门的钥匙。作者在书中展现出的技术深度和广度令人惊叹。他不仅仅是简单地罗列API，而是深入剖析了WDM的设计哲学和底层原理。我尤其赞赏作者在讲解IRP（I/O Request Packet）时所采用的方法。他没有回避IRP的复杂性，而是将其分解为若干个关键部分，并详细解释了每个部分的作用以及驱动程序如何与其交互。通过大量的图示和代码示例，原本晦涩的IRP处理流程变得清晰可见。此外，书中对设备对象（Device Object）和驱动程序对象（Driver Object）的生命周期管理、即插即用（PnP）和电源管理（Power Management）的深入阐述，也让我受益匪浅。这些都是构建健壮、可靠Windows驱动程序不可或缺的知识。作者还巧妙地将抽象的概念与实际的应用场景相结合，例如，在讲解如何编写一个简单的字符设备驱动时，他提供了完整的代码框架，并详细解释了其中的每一个步骤，让我能够快速上手。这本书不仅仅是一本技术参考，更像是一本指导手册，能够帮助开发者从零开始，逐步构建起对WDM的全面认知。

评分☆☆☆☆☆

这本《Programming the Microsoft Windows Driver Model》是我最近阅读过的技术书籍中，最让我感到激动和受益匪浅的一本。作为一名在用户模式应用程序开发领域摸爬滚打了多年的开发者，我一直渴望能够深入了解Windows系统底层是如何运作的，特别是驱动程序的开发。《Programming the Microsoft Windows Driver Model》这本书，恰恰为我打开了这扇大门。作者以一种非常系统化、条理清晰的方式，将WDM的复杂概念一一剖析。我尤其欣赏作者在讲解IRP（I/O Request Packet）的章节，他不仅详细介绍了IRP的结构和生命周期，还通过生动的图示和简洁的代码示例，将IRP在驱动程序堆栈中传递和处理的过程描述得淋漓尽致。这对于我理解Windows的I/O模型至关重要。此外，书中关于设备对象、驱动程序对象以及它们之间关系的讲解，也让我对Windows如何管理硬件设备有了更深刻的认识。作者在讲解即插即用（PnP）和电源管理（Power Management）时，并没有流于表面，而是深入到这些机制的底层原理，并给出了切实可行的实现建议。我曾经在编写驱动程序时，对中断处理和DMA配置感到头疼，而这本书中关于这方面的详细讲解，无疑为我解决了不少难题。总而言之，这本书不仅仅是一本技术参考，更像是一本能够帮助开发者建立起扎实WDM理论基础和实践能力的优秀读物，我强烈推荐给所有对Windows底层开发感兴趣的同行。

评分☆☆☆☆☆

这本《Programming the Microsoft Windows Driver Model》简直是我近期遇到的最令人振奋的技术书籍之一。我是一名在操作系统内核开发领域摸爬滚打多年的开发者，一直以来，Windows驱动程序的开发都是一个充满挑战但又至关重要的领域。我之前尝试过不少资料，但往往要么过于理论化，要么过于零散，难以形成系统性的认知。然而，当我翻开这本书的第一页，一种清晰、系统、且深入人心的感觉便油然而生。作者在讲解Windows驱动程序模型（WDM）时，并没有直接抛出晦涩的概念，而是从最基础的驱动程序生命周期、IRP（I/O Request Packet）的运作机制、以及驱动程序与用户模式应用程序之间的交互方式入手，层层递进。特别是关于IRP的章节，作者运用了大量的图示和代码示例，将原本复杂抽象的IRP处理流程讲解得栩栩如生。我尤其欣赏的是，作者并没有仅仅停留在“是什么”的层面，而是深入探讨了“为什么”以及“如何做”。例如，在讲解驱动程序的即插即用（PnP）和电源管理时，作者不仅解释了这些机制的原理，还提供了大量实用的代码片段，指导读者如何在自己的驱动程序中正确地实现这些功能，以确保驱动程序的稳定性和兼容性。书中关于设备对象、驱动程序对象、以及I/O堆栈位置的讲解，更是我多年来一直感到模糊不清的概念，现在终于豁然开朗。作者的语言风格非常严谨，但又充满了启发性，读起来不会感到枯燥乏味，反而会激发你深入研究的欲望。即使你已经有了一些驱动开发经验，这本书也能为你提供更深层次的理解和更精妙的技巧。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，在你探索Windows内核世界的道路上，为你指明方向，提供支撑。我强烈推荐给所有对Windows底层开发感兴趣的开发者，无论是初学者还是资深人士，都能从中获益匪浅。

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在我看来，这本书是WDM领域的一部“百科全书”，也是一位经验丰富的导师。我是一名资深的嵌入式系统开发者，虽然长期以来一直与硬件打交道，但Windows驱动程序的开发总让我感觉有些“门槛”。我之前尝试过阅读一些零散的资料，但始终难以建立起一个完整的知识体系。《Programming the Microsoft Windows Driver Model》的出现，彻底改变了我的认知。作者在书中循序渐进地介绍了WDM的核心概念，从最基础的驱动程序结构，到复杂的I/O请求处理，再到高级的设备管理和电源控制，无一不涵盖。我尤其喜欢作者对IRP（I/O Request Packet）的讲解，他不仅解释了IRP的组成部分，还详细说明了驱动程序如何创建、发送、接收和处理IRP，并且通过大量的代码示例，将这些过程直观地展现出来。书中对于设备对象（Device Object）和驱动程序对象（Driver Object）的生命周期管理、以及它们与内核之间的交互方式的阐述，也让我对Windows如何管理硬件设备有了更清晰的理解。作者在讲解即插即用（PnP）和电源管理（Power Management）时，并没有流于表面，而是深入到这些机制的底层原理，并给出了切实可行的实现建议。我曾经在编写驱动程序时，对中断处理和DMA配置感到头疼，而这本书中关于这方面的详细讲解，无疑为我解决了不少难题。这本书的深度和广度都令人惊叹，它不仅仅是技术手册，更是一本能够帮助读者建立起扎实WDM理论基础和实践能力的优秀读物。

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