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WDM驱动技术文档 WDM模型（Windows Driver Model）是微软公司为当前主流操作系统Windows98和Windows 2000的驱动程序设计的一种构架。它和传统的win3.x和win95使用的vxd的驱动是完全不同的体系结构。不过对于最终用户来说，WDM驱动程序在Windows98和Windows2000下的表现很相似。作为驱动开发人员来说，它在两者中有很多的不同。并且Windows98中的WDM只能算是Windowss2000中的WDM的一个了集。在Windows98中有一些驱动程序只能使用VXD来实现，如串行通讯驱动等。 win2000体系结构、框架 图 1-1. Windows 2000 体系结构. 从图中我们可以看出：整个系统被分为两个态，用户态和核心态。从图中可以明显看出I/O操作最后是怎样作用到硬件上的。用户态应用程序对Windows子系统进行win32 API调用，这个调用由系统服务接口作用到I/O管理器(严格地说，在Windows 系统中不存在I/O管理器这样的独立模块，这个只是为了方便叙述而将各种核心功能调用的集合称作I/O管理器,业界人士都这样称呼这个部分)，I/O管理器进行必要的参数匹配和操作安全性检查，然后由这个请求构造出合适的IRP(IO Request Package,I/O请求包),并把此IRP传给驱动程序。简单情况下，驱动程序直接执行这个请求包，并与硬件打交道，从而完成I/O请求工作，最后由I/O管理器将执行结果返回给用户态程序。但在WDM体系结构中，大部分实行分层处理。即在图中“设备驱动“这部分，分成了若干层，典型地分成高层驱动程序、中间层驱动程序、底层驱动程序。每层驱动再把I/O请求划分成更简单的请求，以传给更下层的驱动执行。以文件系统驱动为例，最高层驱动只知道文件如何在磁盘上表示，但不知到怎样得到数据。最低层驱动程序只知道怎样从磁盘取出512B为单的数据块，但不知道文件怎样表示。举个更具体的生活例子。主人(最高层驱动)知道（并且需要）笔计本电脑，但不知道具体放在什么位置；而仆人(最底层驱动)却知道它放在具体什么地方，但不知道(也不需要管)怎么使用。在WDM驱动体系中，驱动尽可能被设计成分层并且通用的。以USB驱动为例，USB总线驱动负责与硬件打交道，但不负责数据的逻辑表示。其它驱动程序只是扮演客户端驱动程序的角色，把各种请求转换成对USB总线驱动程序的请求。比如我们使用的HID驱动中的键盘驱动程序(USB接口),我们按下键时，它只是简单(当然不是想象的那么简单，只是相对于USB总线驱动而言的)地把它转化为对USB总线驱动程序的请求，然后将USB总线驱动程序得到的结果返回系统中。还有一类驱动程序就是我们常说的过滤器驱动程序。它不负责完成基本的驱动任务，但它位其它驱动层次之间，并添加一些功能。在设计过程中，有一个原则就是不影响其它层次的功能。常见的例子是防火墙，底层实现其实是一种中间层过滤器驱动程序，负责检查IP包的进出情况，允许合法的包通过，阻止非法的包通过。最底层的驱动程序在收到IRP后，通过硬件抽象层，然后与硬件发生作用，从而完成I/O请求工作。在这样的架构下，Windows 2000( or NT)上面的层就不需要对应每个操作系统都要开发一遍了。所以微软认为在Windows2000x86平台下开发的驱动和其它CPU平台下Windows 2000源码级兼容。(试想一下，如果大家都用c写一个“helloworld!”程序，那么只要有c编译器的操作系统平台下，运行的结果都是一致的。) Figure 1-4. Types of device drivers in Windows 2000. WDM驱动体系相对于Windows NT的KMD驱动体系不同之处在于它支持即插即用、拥有总线驱动和类驱动等等。WDM驱动体系重新定义驱动程序层次，以便适应即插即用系统。在这时我们引入了”驱动程序栈“的概念。驱动程序栈是WDM驱动体系中驱动层次的有序集合。可以这样理解：把各层次的驱动程序按一定顺序排列起来，各负责完成一定的功能。具体可以看以下的图示： Figure 2-1. Layering of device objects and drivers in the WDM. 从图中我们可以看到，处于最下层的是总线驱动程序，上面是功能驱动程序。在总线驱动程序和功能驱动程序之间还有可能出现过滤器驱动程序(中间层驱动)。在某些特殊情况下有可能在第一个功能驱动程序层上出现几个另外的功能驱动程序。总线驱动程序负责列举设备，也就是说，它负责发现总线上的所有设备并检测设备何时添加到总线上或何时从总线上删除。总线驱动程序每发现一个设备就创建一个对应的物理设备对象。一些总线驱动程序只是