Writing Windows WDM Device Drivers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CMP

作者:Chris Cant

出品人:

页数:540

译者:

出版时间:1999-01-07

价格:USD 60.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780879305659

丛书系列:

图书标签:

• 【技术】底层探索
• Driver
• Windows驱动程序
• WDM
• 设备驱动
• 驱动开发
• Windows内核
• C语言
• 系统编程
• 硬件编程
• 驱动调试
• Windows系统

《深入探索 Windows 驱动开发：从零开始构建高性能设备驱动》 本书并非一本介绍特定历史或理论性技术文档的书籍，而是为有志于掌握 Windows 操作系统底层交互和设备驱动程序开发的技术人员精心打造的一本实践指南。我们将带领读者踏上一段深入理解 Windows 驱动模型（WDM）核心机制，并亲手构建健壮、高效设备驱动的旅程。 本书亮点： 系统化理论阐述： 我们将从基础概念入手，详细讲解 Windows 操作系统内核架构、进程与线程管理、内存模型以及 I/O 子系统的工作原理。这些底层知识是理解驱动程序如何与操作系统协同工作的基石。 WDM 核心组件剖析： 深入剖析 Windows 驱动模型（WDM）的各个关键组件，包括设备对象（Device Objects）、驱动对象（Driver Objects）、IRP（I/O Request Packet）的生命周期与处理流程，以及各种分发例程（Dispatch Routines）的作用。我们将揭示这些组件如何共同协作，实现设备与用户模式应用程序之间的通信。 驱动程序生命周期管理： 详细讲解驱动程序的加载、卸载、初始化和终止过程，以及如何处理设备的枚举、启动和移除。读者将学会编写能够正确响应系统事件并管理设备资源的驱动程序。 I/O 请求包（IRP）的精细控制： IRP 是驱动程序通信的命脉。本书将深入讲解 IRP 的创建、传递、完成机制，以及如何有效地处理各种 I/O 操作，包括读、写、设备控制（IOCTL）和查询（Query）。我们将通过实际案例演示如何构建高效的 IRP 处理管道。 中断处理与同步机制： 设备驱动程序经常需要处理硬件中断。我们将详细介绍中断服务例程（ISR）的编写，以及如何安全地访问共享资源，包括各种同步原语，如自旋锁（Spin Locks）、互斥体（Mutexes）和事件（Events）。 DMA（直接内存访问）的高级应用： 对于需要高性能数据传输的设备，DMA 是必不可少的。本书将深入讲解 DMA 的工作原理，以及如何在驱动程序中正确配置和使用 DMA 缓冲区，以实现高效的数据读写。 即插即用（PnP）与电源管理： 现代操作系统强调即插即用和电源管理。我们将详细讲解驱动程序如何集成到 PnP 系统中，响应设备的插入和移除，以及如何实现低功耗模式下的设备管理。 WMI（Windows Management Instrumentation）集成： 学习如何利用 WMI 框架，使驱动程序能够报告设备状态和统计信息，方便用户模式应用程序进行监控和管理。 驱动程序调试与故障排除： 编写驱动程序并非易事，调试是开发过程中至关重要的一环。我们将介绍强大的内核调试工具（如 WinDbg），以及各种调试技巧和常见问题的解决方案，帮助读者快速定位和修复驱动程序中的 Bug。 实例驱动程序开发： 本书包含多个从零开始编写的实际驱动程序示例，涵盖不同类型的设备和功能，例如简单的字符设备驱动、USB 设备驱动的基础概念以及一个示例性文件系统驱动的初步框架。这些案例将理论知识转化为可执行的代码，让读者在实践中巩固所学。 性能优化技巧： 在性能敏感的驱动程序开发中，优化是必不可少的。我们将分享一系列行之有效的性能调优策略，帮助读者编写出更快速、更响应的驱动程序。 安全考虑： 设备驱动程序直接操作硬件，安全至关重要。我们将探讨驱动程序开发中的安全风险，并提供相应的防范措施，确保驱动程序的稳定性和安全性。 读者对象： 本书面向所有希望深入理解 Windows 操作系统底层机制，并掌握设备驱动程序开发技能的技术人员。这包括： 嵌入式系统工程师： 需要为特定硬件开发驱动程序的工程师。 操作系统内核开发者： 希望深入理解 Windows 内核工作原理的开发者。 软件工程师： 希望扩展其技能集，能够开发高性能、与硬件交互紧密的应用程序的软件工程师。 计算机科学专业的学生和研究人员： 对操作系统原理和底层开发感兴趣的学生和研究人员。 学习本书，您将收获： 坚实的 Windows 内核理论基础。 对 WDM 框架的深刻理解。 编写、调试和优化设备驱动程序的实际能力。 解决复杂硬件交互问题的信心。 提升应用程序性能和稳定性的关键技术。 如果您准备好深入 Windows 系统的核心，并亲手构建驱动硬件与操作系统之间桥梁的软件，那么这本书将是您的理想选择。让我们一起开启这段激动人心的驱动开发之旅。

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阅读完这本书后，我最大的感触是它对于“实践出真知”这一理念的贯彻。这本书的深度和广度都令人称道，但它最吸引我的地方在于其聚焦于解决实际工程问题。书中详尽地描述了如何构建一个最小可运行的驱动程序框架，并逐步添加功能模块，这种递进式的教学方法，极大地降低了初学者面对内核编程时的畏惧感。我曾花费数周时间尝试理解某个特定的硬件寄存器操作逻辑，但在书中找到了清晰的、附带完整上下文的解决方案。作者似乎预料到了开发者在实际开发中会遇到的每一个陷阱，并在相应的章节中提前设置了警示标志。此外，书中对调试技巧的讨论也十分到位，它没有停留在使用标准调试器命令的层面，而是深入到如何利用内核调试器（KD）的特定功能来观察内存结构和线程状态，这对于提升问题解决效率至关重要。这本书的价值在于，它将复杂的理论知识转化为了可以直接在生产环境中应用的、可靠的代码模式，绝对不是那种停留在纸上谈兵的教材。

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这本书给我带来了极大的思维上的冲击，因为它彻底颠覆了我过去对驱动编程的某些固有认知。作者在解释虚拟地址和物理地址映射时所采用的视角，让我清晰地理解了总线和DMA（直接内存访问）在现代系统中的关键作用，这远超出了我原先对设备驱动的理解范围。书中对并发控制的讨论，特别是关于自旋锁和互斥量在不同内核层级的适用场景，有着非常精辟的对比和总结。我发现，很多困扰我已久的驱动崩溃问题，往往都与不恰当的同步机制选择有关，而这本书提供了一套严谨的决策框架。此外，书中还花了不少篇幅来探讨安全性和数字签名的必要性，这在当前安全日益重要的环境下显得尤为重要。这本书的深度迫使我不断地去思考“为什么是这样设计”，而不是仅仅记住“应该这样做”，这种对底层逻辑的探究，无疑是提升个人技术深度的最佳途径。

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坦率地说，这本书的风格是那种不妥协的、技术硬核的类型，它要求读者具备一定的C语言基础和对操作系统基本概念的理解。但正是这种不妥协，才使得它在同类书籍中脱颖而出。作者在论述复杂概念时，从不回避底层细节，反而将其作为核心价值来展现。例如，在讨论内存管理和缓存一致性时，书中对硬件架构层面的影响做了细致的剖析，这对于编写高性能驱动的工程师来说，是无可替代的洞察力来源。我特别欣赏作者在描述不同Windows版本兼容性时的审慎态度，清晰地指出了哪些API是遗留的，哪些是推荐的新标准，这体现了作者对技术演进的深刻把握。这本书的排版和图表设计也值得称赞，复杂的结构图和数据流向图清晰明了，有效地辅助了文字的解释。它不是那种可以快速翻阅读完的读物，更像是一本需要随时翻阅、边做边学的参考手册，每当你遇到一个新的驱动难题时，都能从中找到新的启发和解决问题的角度。

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这本名为《Writing Windows WDM Device Drivers》的书籍，从初次翻阅时的直观感受来说，给我留下了非常深刻的印象。首先，它的结构安排相当巧妙，作者显然花费了大量心血来构建一个逻辑清晰的知识体系。书中对WDM（Windows Driver Model）的底层架构的阐述，并非简单地罗列API函数，而是通过深入浅出的方式，带领读者一步步理解驱动程序是如何与操作系统内核进行交互的。特别是对于I/O请求包（IRP）的处理流程，书中给出了多种情境下的详细分析，这对于那些试图调试复杂硬件交互问题的开发者来说，无疑是一座宝库。我尤其欣赏作者在讲解同步机制和中断处理部分时所展现出的严谨性，这些是编写健壮驱动程序时最容易出错的地方。书中大量的代码示例，都是经过精心挑选和注释的，它们不仅仅是示例，更像是一份份可以立刻投入实践的参考蓝图。即便是对于资深内核开发者而言，书中关于电源管理和即插即用（PnP）的最新实践概述，也提供了宝贵的参考价值，帮助我们更新过时的知识点，以适应现代Windows操作系统的要求。整体而言，这本书不仅仅是工具书，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地传授多年积累的实战智慧。

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从一个渴望掌握系统底层技能的学习者的角度来看，这本书的价值在于它提供了一条通往“专家级”驱动开发者的明确路径。它没有用大量篇幅去介绍那些早已被更高层框架抽象掉的内容，而是直指内核编程的核心——如何与硬件进行最原始、最高效的对话。书中对资源管理和错误恢复机制的详尽论述，体现了对系统稳定性的极致追求。比如，书中详细讲解了如何优雅地处理驱动加载失败或卸载过程中可能出现的资源泄漏问题，这些都是教科书上往往会一带而过但实际开发中至关重要的一环。读完此书，我感觉自己像是获得了一把开启Windows内核大门的钥匙，能够更自信地去面对那些需要直接操作硬件、处理底层中断的复杂任务。它所传授的不仅仅是知识，更是一种面对复杂系统时应有的系统性思维和严谨的工作态度，对于任何希望在系统级编程领域深耕的人来说，这本书都是一个不可多得的里程碑式的参考资料。

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