c9_Windows设备驱动程序设计
Windows+CE操作系统介绍
Pocket PC2000
Pocket Pocket PC2002 PC2003
Mobile 5.0
Mobile 6.0
Mobile7
2000年4月2001年10月 2003年6月 2005年5月 2007年2月
2008年底
WinCE1.0
WINCE1.0是一种基于Windows95的操作系 统，其实就是单色的Windows95简化版本。90 年代中期卡西欧推出第一款采用WinCE1.0操作 系统的蛤壳式PDA，算是第一家推出真正称得 上手掌尺寸的掌上电脑厂商。作为第一代的 WinCE1.0于1996年问世，不过它最初的发展并 不顺利。当时Paim操作系统在PDA市场上非常 成功，几乎成为了整个PDA产品的代名词，在 这种情况下，微软公司被迫为最初WinCE的不 断改进的同时，微软公司也通过游说、技术支 持、直接资助等手段聚集了大量合作厂商，使 WinCE类的PDA阵容越来越强大。
驱动程序开发
（USB Host、Smart Card 、 Serial 、 PC Card 、 Audio 、 Networking……）
机顶盒 瘦客户机
数字媒ห้องสมุดไป่ตู้适配器
IP 语音(VoIP)电话 导航设备 医疗设备 便携式媒体播放器 家庭网关 数码相机 网络数字电视 PDA
Windows CE支持CPU类型
• • • • ARM X86 SH4 MIPS
Win CE和Windows Mobile关系
wince6.0
wince 6.0是微软于06年11月份推出的，也 是目前wince的最高版本。微软在wince 6.0 推出时宣布完全公开内核源代码，这是微 软难得的大动作，主要是迎击Linux、Wind River阵营长期以来对其定制化不足的攻击。 微软硬件合作伙伴可以修改源代码开发定 制化的文件系统、设备驱动程序与其他元 件，而不需分享他们的最终设计给微软或 第三方。
Windows文件系统过滤驱动开发教程(第二版)
Hale Waihona Puke -1. 改版序大约两年以前我在驱动开发网上发表了一组描述如何开发 Windows 文件系统过滤驱动的文章。非常庆幸这些文章能 给大家带来帮助。
原本的文章中我使用了自己编写的代码。我不打算在这里论述代码风格的优劣并发起一场辩论，无可怀疑的是，读者们 大多喜欢看到类似微软范例的代码。为此我把文章中的代码换成微软标准的文件过滤驱动范例 sfilter 的代码。赠于喜欢此 书的读者和驱动开发的后来者们。
控制台窗口界面控制设计
摘要:文本界面的控制台应用程序开发是深入学习C++、掌握交互系统的实现方法的最简单的一种手段。
然而，Visual C++的C++专用库却没有TC所支持的文本(字符)屏幕控制函数，为此本系列文章从一般控制步骤、控制台窗口操作、文本(字符)控制、滚动和移动、光标、键盘和鼠标等几个方面讨论控制台窗口界面的编程控制方法。
在众多C++开发工具中，由于Microsoft本身的独特优势，选用Visual C++已越来越被众多学习者所接受。
显然，现今如果还再把TC作为开发环境的话，不仅没有必要，而且也不利于向Windows应用程序开发的过渡。
然而，Visual C++的C++专用库却没有TC所支持的文本屏幕(控制台窗口)控制函数(相应的头文件是conio.h)。
这必然给C++学习者在文本界面设计和编程上带来诸多不便。
要知道，文本界面设计是一种深入学习C++、掌握交互系统的实现方法的最简单的一种手段，它不像C++的Windows图形界面应用程序，涉及知识过多。
为此，本系列文章来讨论在Visual C++ 6.0开发环境中，如何编写具有美观清晰的控制台窗口界面的C++应用程序。
一、概述所谓控制台应用程序，就是指那些需要与传统DOS操作系统保持某种程序的兼容，同时又不需要为用户提供完善界面的程序。
简单地讲，就是指在Windows环境下运行的DOS程序。
一旦C++控制台应用程序在Windows 9x/NT/2000操作系统中运行后，就会弹出一个窗口。
例如下列过程：单击Visual C++标准工具栏上的“New Text File”按钮，打开一个新的文档窗口。
选择File | Save菜单或按快捷键Ctrl+S或单击标准工具栏的Save按钮，弹出“保存为”文件对话框。
将文件名为“Hello.cpp” (注意扩展名.cpp不能省略)。
在文档窗口中输入下列代码：#includevoid main(){cout<<"Hello, Console!"< }单击小型编译工具栏中的“Build”按钮或按F7键，系统出现一个对话框，询问是否将此项目的工作文件夹设定源文件所在的文件夹，单击[是]按钮，系统开始编译。
Windows10操作系统(2024)
步骤二
准备一个可用的安装介质 ，如U盘或DVD。
步骤三
将下载的Windows10安装 镜像文件写入安装介质。
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安装Windows10的步骤与注意事项
步骤四
启动计算机并进入BIOS设置，将启动顺序设置为从安装介质启 动。
步骤五
插入安装介质并重新启动计算机，按照屏幕上的指示完成安装过 程。
安装Microsoft Office套件
通过官方网站或应用商店下载并安装Microsoft Office套件，包括Word、Excel、 PowerPoint等常用办公软件。
激活与设置
根据提示完成软件的激活和设置，如选择语言、设置快捷键等。
2024/1/24
使用技巧
掌握各办公软件的基本操作，如文档编辑、排版、打印等；学会使用模板和样式，提高 工作效率；熟悉常用快捷键，提高操作速度。
2024/1/24
03
删除文件
选中需要删除的文件或文件夹，右键点击选择“删除”，或者按Delete
键进行删除。删除的文件会被移动到回收站，可以从回收站中恢复误删
的文件。
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Windows10系统设置 与优化
2024/1/24
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显示设置与个性化定制
分辨率调整
根据显示器支持的最佳分辨率进行调整，以 获得清晰的图像显示。
打开文件资源管理器
可以通过快捷键Win+E，或者 在开始菜单中找到“文件资源
管理器”打开。
2024/1/24
导航窗格
使用左侧的导航窗格，可以快 速访问常用文件夹，如“此电 脑”、“桌面”、“文档”等 。
地址栏
地址栏显示当前文件或文件夹 的路径，方便用户了解文件位 置。
Windows下设备驱动程序的开发方法
目录一、驱动开发环境的搭建 (1)1.1 关于DDK (1)1.2 关于驱动程序的编译 (1)1.3关于驱动程序的运行 (2)二、驱动程序的结构 (3)2.1 驱动程序的头文件 (3)2.2 驱动程序的入口点 (3)2.3 创建设备例程 (4)2.4 卸载驱动例程 (5)2.5 派遣例程 (6)三、编写驱动程序的基础知识 (6)3.1 内核模式下的字符串操作 (6)3.2 内核模式下各种开头函数的区别 (8)3.3 一个示例程序 (10)3.4 补充说明 (10)四、在驱动中使用链表 (10)4.1 内存的分配与释放 (10)4.2 使用LIST_ENTRY (12)4.3 使用自旋锁 (12)五、在驱动中读写文件 (15)5.1 使用OBJECT_ATTRIBUTES (15)5.2 创建、打开文件 (16)5.3 读写文件操作 (16)5.4 文件的其它相关操作 (18)六、在驱动中操作注册表 (18)6.1 创建、打开注册表 (19)6.2 读写注册表 (20)6.3 枚举注册表 (21)七、在驱动中获取系统时间 (21)7.1 获取启动毫秒数 (21)7.2 获取系统时间 (22)八、在驱动中创建内核线程 (23)8.1 创建内核线程 (23)8.2 关于线程同步 (24)九、初探IRP (25)9.1 IRP的概念 (25)9.2 IRP的处理 (26)9.3 IRP派遣例程示例 (27)十、驱动程序与应用层的通信 (29)10.1 使用WriteFile通信 (29)10.2 使用DeviceIoControl进行通信 (32)十二、驱动程序开发实例 (33)12.1 NT驱动程序 (33)12.2 WDM驱动程序 (35)十三、参考资料 (41)一、驱动开发环境的搭建1.1 关于DDK开发驱动程序必备的一个东西就是DDK（Device Development Kit，设备驱动开发包），它跟我们在ring3常听到的SDK差不多，只不过它们分别支持开发不同的程序而已。
Windows98下虚拟设备驱动程序VxD的开发
下面就如何利用 VtoolsD 设计生成硬件驱动程序 ,响应中断 、转换物理地址为线性地址 , 结合实例作一简介 。
在脉冲多普勒气象雷达产品中 ,要从回波信号里提取有用的气象信息 ,必须由信号处理卡 对信息进行适当的处理 。信号处理卡处理完一批数据后 ,向计算机发出中断 ,计算机收到中断 后 ,进入中断服务子程序 ,将信号处理卡产生的数据读出 ,经过修正 、打包后 ,向网络进行广播 。
(1) 用 QuickVxD 生成框架程序 包括三个文件 : 3 . cpp 源文件 , 3 . h 头文件 , 3 . mak 工程文件 。在 VC + + 中打开工作 区 ,选择工程文件 3 . mak ,在 Project 菜单下选择 Add to Project ,加入 3 . cpp , 3 . h ,将 Project 菜单下 Setting 的 Output File Name 中文件后缀改成 vxd ,在此框架的源文件和头文件中 ,添加 相应的程序代码 ,编译通过即可生成 VxD 文件 。 (2) Windows 98 下硬件中断的处理 应用程序使用 CreateFile () 函数动态加载硬件设备驱动程序 Phys. vxd ,中断产生后 ,硬件 驱动程序在 OnHardware Int () 函数中调用 SHELL PostMessage ( ) 向应用程序窗口发送消息 。 应用程序使用 Pre TranslateMessage () 函数获取消息 ,通过调用 Device IoControl () 函数与 VxD 的函数 OnW32Device IoControl ( ) 互传缓冲区数据 。程序结束 ,调用 CloseHandle ( ) 动态卸载 Phys. vxd。 / / 生成硬件驱动程序 Phys. vxd 的源程序清单 : BOOL PhysDevice : :OnSysDynamicDevice Init () / / 动态加载时初始化
基于RTD1296的私有存储设备的设计
现代电子技术Modern Electronics TechniqueJan. 2024Vol. 47 No. 22024年1月15日第47卷第2期0 引 言随着5G 网络的普及，数据流量不断增多，用户对云盘的需求越来越高。
2020年百度网盘人均数据存储量[1]超过200 GB ，数据量增长快速。
近年来，云盘数据泄露事件很常见[2]，公有云盘存储不安全且下载速度慢的问题也逐渐暴露出来，而个人网盘的核心场景主要基于个人存储和中小企业办公以及家庭娱乐等场景拓展[3]。
伴随着存储设备的增多，能耗也在不断增长。
在国内，2021年数据中心总耗电量已达到2 000亿kW·h ，预DOI ：10.16652/j.issn.1004‐373x.2024.02.006引用格式：农丽萍，吕嘉嘉，梁梓辰，等.基于RTD1296的私有存储设备的设计[J].现代电子技术，2024，47（2）：26‐30.基于RTD1296的私有存储设备的设计农丽萍1， 吕嘉嘉2， 梁梓辰3， 黄一平2（1.广西师范大学 物理科学与技术学院， 广西 桂林 541000； 2.广西师范大学 电子与信息工程学院， 广西 桂林 541000；3.广西师范大学 计算机科学与工程学院， 广西 桂林 541000）摘 要： 为满足私有存储设备传输安全、传输数据高效、节省电能的需求，设计一种以RTD1296为控制核心的千兆私有存储设备。
该设备搭载Ubuntu 系统和SFTP 服务器，确保数据传输安全；采用千兆以太网和千兆无线网卡无缝连接互联网，确保数据高效传输；使用ZeroTier 异地组网技术实现内网穿透；使用MQTT 技术实现设备远程开关机，达到节省电能和保护磁盘数据安全的效果；使用AIRKISS+ESPTOUCH 技术实现智能手机配网；具有蓝牙连接一键唤醒设备，提醒用户备份，易用高效。
实验结果表明，所设计的私有存储设备能够保证数据传输安全，相比于RTD1195存储设备，该设备的下载速度快3倍，上传速度快7倍，整机节能高达50%，可实现安全、高效、节能、易用的目标。
基于Windows操作系统PCI设备驱动程序通用设计方法
主要 问题及常用解决方法 ，并介绍一种封装设备驱动 的方法 。
关键词 ： 驱动程序 ； Ｃ ；内存 映射 ；中断处理 ； ＰＩ 封装
ＰＣＩＤｅ ｉ ｅ Ｄｒｖ ｒｆ ｒ Ｕｎ ｖ ｒ ａ ｓｇ ｅ ｈ ｄ Ｂａ ｅ ｎ Ｗ ｉ ｄ ｗｓＯＳ ｖ ｃ ｉ ｅ ｏ ｉ ｅ ｓ ｌ Ｄｅ ｉ ｎ Ｍ ｔ ｏ ｓ ｄ ｏ ｎ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｄｒ ｅ Ｐ ；Ｍｅ ｒ ｐ；Ｉ ｔｒｕ ｔ ｒ ｃ ｓ Ｐ ｃ ａ ｉ ｇ ｉ ｒ； ＣＩ ｖ ｍｏ ｙｍａ ｎ ｅ ｒ ｐ ｏ ｅ ｓ； ａ ｋ ｇ ｎ ｐ
在设 计和使 用 Ｐ Ｉ Ｃ 设备 时 ，经 常要在计 算机 的软件 中访 问和控制硬件 设备 ，但 Ｗｉｄｗ 操作 系统 （ 括 Ｗｉｄｗ ９ ／ ｎｏｓ 包 ｎ ｏ ｓ５ ９ 、Ｗｉｄｗ Ｔ ８ ｎ ｏ ｓＮ 、Ｗｉｄｗ ０ ０Ｘ ｎ ｏ ｓ２ ０ ／ Ｐ等为 了保 证 系 统 的安 全 性 、稳定 性和可移 植性 ，对 应用程序访 问硬件 资源加 以限制 ， 这就要求开 发设 备驱 动程序 以实现计算 机软件 对 Ｐ Ｉ Ｃ 设备 的
（ ＩＡ和 Ｐ Ｉ 如 Ｓ Ｃ）在许 多硬件工作机 制上是不 同的 ，所 以驱 动 能模块与主机 Ｐ Ｉ Ｃ 总线接 口功能。
２２ 寄 存 器 ．
程序设 计也不同。Ｐ Ｉ０ ２是一种 Ｐ Ｉ Ｃ９ ５ Ｃ 总线设 备 ，提供 板卡功
１ 开发 工具 的选择
开发设 备驱动采 用的 主要 开发工 具是微 软为设 备开发者 提供 的软件包 Ｄ ｖｃ ｒ ｅ ｉ （ Ｄ ） ｅ ｉ Ｄ ｖｒ ｔ Ｄ Ｋ 。这个软件包包括有关 ｅ ｉ Ｋ 设 备开发 的文档 、编译需 要 的头 文件和库 文件 、调 试工具 和
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• DispatchPower例程：用于实现对电源管理的支持。 • DispatchWmi例程：WMI是微软实现的基于Web的企业管理工业标准
WDM的基本结构
1、设备对象
设备对象:系统为帮助软件管理硬件而创建的Байду номын сангаас个数据 结构（包括 PDO、FDO、FiDO）。
PDO(物理设备对象):设备对象中的物理型对象。 FDO(功能设备对象):设备对象中的功能型对象。 FiDO(过滤器设备对象):在I/O管理器、FDO和PDO间的监视、修改 IRP流的过滤型对象，分上层过滤和下层过滤对象。
PnP管理器根据需要给设备发送各种PnP IRP PnP管理器给设备发送“启动设备”PnP IRP，驱动程序将分 配的资源信息向下传送到设备配置头区域中，并启动设备
驱动程序处于等待状态，等待IRP的到来
WDM驱动程序的结构
WDM驱动程序包含许多例程，操作系统调用这些例程来执
行对IRP的各种操作。
基本驱动程序例程
I/O控制例程
分发例程
DriverEntry AddDevice
StartIO AdapterControl
OnInterrupt
DispatchPnp DispatchPower DispatchWmi
DpcForIsr
StartIO处理请求队列、 AdapterControl处理DMA 操作、OnInterrupt处理中断。
驱动程序处理：每层驱动程序都可决定如何处理IRP，既可直接处理 完该IRP就不再向下传，也可处理完后继续向下传递，还可只做向下 传递工作。下层处理完的返回信息又通过该包的结构逐层向上传递。
系统重启
硬件接入
总线驱动程序检测到新的 硬件
添加新设备
检测
指定
安装向导指定新的硬件类 型
取配置头区域信息
由指定得到信息
虚拟设备驱动程序(Virtual Device Driver，VDD)可 使DOS应用程序访问x86平台上的硬件，也可支持 Windows 9x下的对端口访问。 WDM驱动程序 是一种遵循电源管理协议并能在Win98 和Win2000上实现源代码级兼容的PnP驱动程序。WDM 驱动程序又可分为类驱动程序（管理已定义类的设备） 和小驱动程序（提供厂商专有的支持）。
Windows设备驱动程序设计
西北工业大学计算机学院
周兴社 谷建华 倪红波
Windows 2000/XP的设备驱动程序
虚拟设备 驱动程序（VDD）
内核模式 驱动程序
文件系统 驱动程序
保留设备 驱动程序
PnP 驱动程序
显示 驱动程序
WDM驱动程序
类驱动程序
小驱动程序
Windows2000/XP设备驱动程序的种类
已装 入？
执行DriverEntry()，设置各例程 的入口地址，将对象指针装入I/O 管理器中
PnP管理器装入最底层过滤驱动程序，调用其 AddDevice函数，该函数创建一个FiDO，实现FiDO与 同级驱动程序的连接
AddDevice函数把PDO连接到FiDO上 PnP管理器依次装入各级驱动程序，完成整个设备对象栈
设备对象栈: 描述对设备对象内部处理请求的驱动层次的栈型结构
用户态 核心态
设备对象
FiDO
设
备
FDO
对
象
栈
FiDO
PDO
应用程序 Win32子系统
I/O系统服务
上层过滤器驱动程序 功能驱动程序
IRP
I/O 管理器
下层过滤器驱动程序
总线驱动程序
WDM设备驱动程序类型
功能驱动程序 ：管理FDO所代表的设备，负责其初始化、处理 I/O操作、I/O操作完成时产生中断事件，为用户提供一种适当 的设备控制方式。 总线驱动程序：负责管理PDO硬件和计算机之间的连接。 过滤器驱动程序：管理FiDO所代表的设备，用于监视和修改IRP 流，硬件或软件人员可利用过滤器驱动程序修改上级驱动程序 的传递过来的操作。 每种硬件设备的驱动程序由上述两到三种驱动程序组成（可以 无过滤器驱动程序）。相同类型的总线共用一种总线驱动程序 （如PCI总线驱动程序）。
显示驱动程序是用于显示和打印设备的内核模式驱动程 序。 文件系统驱动程序在本地磁盘或网络上实现标准PC文件 系统模型(含多层次目录结构和命名文件概念)。 保留设备驱动程序主要包括Windows NT早期版本的驱动 程序，它直接控制一个硬设备而不用其他驱动程序帮助 ，可以不做修改地在Windows 2000中运行。
应用程序对设备对象的操作过程
操作接口：设备驱动程序的Win32 API函数，或重载的设备驱动程序的 Win32 API回调函数。 操作参数：设备句柄、操作类型及其它信息。 例：DeviceIoControl（hDevice, DIOC_MY_IO, NULL, 0,
NULL, 0, NULL,NULL）； Win32子系统处理：将I/O操作转换后交I/O管理器处理， I/O管理器创建 一个I/O请求包(IRP)后，送到设备对象栈的最上层设备对象对应的驱动 程序。
设备对象与设备驱动程序关系
每个功能设备对应一个设备对象（设备对象栈为设备对象内部属性）， 相同型号的多个功能设备对应多个设备对象。每个设备对象具有不同的私
有属性值(如设备ID)。
相同型号的多个功能设备共用一个过滤驱动程序和功能驱动程序， 即只有一个驱动程序对象。
设备驱动程序与设备关系： 同类中成员函数与类实例关系。
取得厂商、设备类型、版本、资源需求等信息
PnP管理器就创建PDO，在注册表中添加某些项
N
所有硬件检测完毕？
Y PnP管理器决定分配哪些资源给各个设备
设备驱动程序的装入过程
PnP管理器查找注册表中与该PDO相吻合的各级驱 动程序
找到？ N
Y
读INF文件，按INF文 件指令安装各级驱动
程序
PnP管理器查找所选驱动程序对象已在I/O管理器中
DispatchRead DispatchWrite
WDM驱动程序包含例程
• DriverEntry例程：这个例程是每一个设备驱动程序的入口。完成 某些全局初始化（如将驱动程序对象指针装入到I/O管理器中）工 作，设置响应各种用户请求的分发例程与I/O控制例程的入口。
• AddDevice例程：对于功能驱动程序，其AddDevice函数的基本职责 是创建一个设备对象并把它连接到以PDO为底的设备堆栈中。