Windows Device Driver Progamming驱动程式设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• Windows驱动程序
• 驱动开发
• WDM
• KMDF
• UMDF
• 内核编程
• 设备驱动
• Windows系统编程
• 驱动调试
• 底层开发

本书特色

1．快速上手
　　为了让读者快速上手，笔者先讲解两个驱动程式的例子，这两个例子分别代表Windows 两类最基本的驱动程式--NT 式驱动程式和WDM 式驱动程式。书中详细地介绍了驱动程式编译、安装、除错的方法。编译驱动程式一般使用build 工具，但是考虑到很多读者都是VC 程式设计师，笔者特意介绍了如何用VC 编译器编译驱动程式。

2．内容详实，实?丰富
　　本书详细地介绍了PCI 驱动程式、USB 驱动程式、虚拟序列埠程式、虚拟摄影镜头程式、SDIO 驱动程式的开发，并辅以大量实例，使读者可以边学技术，边进行实作。

3．介绍多种除错技巧
　　驱动程式由于执行在核心模式下，很难像普通应用程式那样可以方便地除错，尤其对于VC 程式师来说，以前的那些除错技巧，很多都不能用了。另外，莫名其妙的“蓝色当机画面”也会成为驱动程式开发人员的梦魇。笔者结合自己开发驱动程式多年的经验，归纳了多种除错驱动程式的高阶技巧，这些包括用WinDbg 和VMWare 软体对驱动程式进行原始码级除错、用WinDbg 除错蓝色当机画面后的Dump 档案等。

4．?活地使用一些工具
　　工欲善其事，必先利其器。书中工具软体的说明让我们更能地了解驱动程式内部的执行情况。本书将介绍很多实用的工具软体，如除错USB 驱动程式的BusHound软体、查看IRP 的IRPTrace 软体、查看除错资讯的DebugView 软体、载入NT 式驱动的DriverMoniter 软体、载入WDM 式驱动的EzDriverInstaller 及查看装置物件的DeviceTree工具等。

5．分析本质
　　本书对驱动程式的讨论不是仅停留在“表面”，更多地方是带领读者深入到作业系统的底层。本书对驱动程式涉及的作业系统中各个元件都有深入的介绍。另外，本书详细地介绍了驱动程式中的同步处理和非同步处理，正确处理同步与非同步，会使驱动程式更稳定，执行效率更高。

6．探讨Windows 内核
　　驱动程式和Windows 的内核紧密相连，本书讲述了很多Windows 内核的原理。由于Windows 不是开放原始码的作业系统，所以很少有书籍涉及Windows 内核的原理，深入理解Windows 内核的构造与原理，将更好地?明程式师写出稳定的驱动程式。

作者简介

张帆

　　毕业于北京理工大学电子工程系，曾就职于威盛电子，现就职于北京创毅视讯科技有限公司。长期从事PCI、USB、SDIO、序列埠、摄影镜头等装置的Windows驱动程式开发。对Windows作业系统内核有深入的研究，并有丰富的Windows驱动程式开发经验。

史彩成

　　博士后，北京理大学资料科学技术学院副教授，资深电子系统专家，主要从事影像处理、雷射信号处理、资料融合及ASIC设计等领域的研究工作。

好的，这是一份关于一本假想的图书的详细简介，该书专注于操作系统底层开发，但不涉及您提到的《Windows Device Driver Programming》中的具体内容。 --- 图书简介：《深度操作系统内核与内存管理实战指南》 导言：穿越操作系统的心脏地带 在现代计算的基石中，操作系统内核扮演着至关重要的角色。它不仅是硬件与应用程序之间的桥梁，更是资源调度、安全隔离和高效执行的核心枢纽。然而，对于许多开发者而言，内核的内部运作往往笼罩着一层神秘的面纱。传统的教学往往停留在用户态的API层面，使得深入理解系统的性能瓶颈、内存布局和并发机制成为一项挑战。 《深度操作系统内核与内存管理实战指南》旨在为系统程序员、高级嵌入式开发者以及对操作系统原理有强烈求知欲的工程师提供一份详实的路线图。本书将带您深入探索一个现代类Unix操作系统的核心机制，重点聚焦于内核架构设计、内存层次结构、进程间通信（IPC）和高级调度算法，提供丰富的代码示例和实战案例分析。本书假定读者已具备扎实的C语言基础和对计算机体系结构的基本了解。 第一部分：内核基础与启动流程 本部分是理解操作系统如何从硬件初始化到提供服务的基础。我们将从硬件启动序列开始，逐步解析操作系统的“苏醒”过程。 第一章：系统引导与内核初始化 引导加载器角色（Bootloader）：深入探讨引导加载器（如GRUB或UEFI/BIOS）如何将控制权移交给内核，以及加载内核映像到内存中的过程。 启动序列分析：详细解析内核入口点的执行流程，包括设置初始页表、初始化基本的硬件抽象层（HAL）以及中断描述符表（IDT）的设置。 内核数据结构初始化：讲解内核如何建立其核心数据结构，如运行队列、内存池和全局变量的初始化顺序。 第二章：核心架构与模块化设计 本章侧重于当前主流操作系统（如Linux）的模块化设计哲学。 单体内核与微内核对比：分析不同内核设计范式的优缺点，并聚焦于实际应用中的混合架构。 内核子系统划分：解构内核的各个主要功能块——调度器、VFS、网络协议栈和内存管理器——它们如何协同工作。 内核模块化编程：教授如何在不重启系统的情况下动态加载、卸载和管理内核模块，并讨论模块间的依赖管理。 第二部分：内存管理的深层奥秘 内存是操作系统的生命线。本部分将剖析虚拟内存系统如何实现隔离、高效使用物理资源，并应对内存碎片化挑战。 第三章：虚拟内存系统的基石 分页机制（Paging）详解：深入理解页表结构（二级、三级甚至四级页表），TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作原理及其对性能的影响。 地址转换流程：通过详尽的图示和代码追踪，演示一个虚拟地址如何最终映射到物理地址的全过程。 内存保护与隔离：探讨内核空间与用户空间的隔离，以及如何通过权限位（如U/S位）实现安全边界。 第四章：物理内存管理与伙伴系统 物理内存的管理直接决定了系统的吞吐量。 物理内存分配策略：重点介绍伙伴系统（Buddy System）的算法实现、合并与分裂操作的效率分析。 内存碎片化问题：分析外部和内部碎片化的成因，并探讨 Slab/SLUB 分配器如何解决内核对象的小块分配问题。 内存映射（mmap）机制：详解用户程序如何使用 `mmap` 进行文件映射和匿名内存分配，以及这些操作在内核中的底层实现。 第五章：交换机制与内存回收 当物理内存不足时，操作系统必须具备“忍痛割爱”的能力。 页面置换算法：详细分析 LRU (Least Recently Used) 的变种（如 Clock 算法）在实际内核中的应用。 交换空间（Swap）管理：探讨系统如何将不活跃的内存页移至磁盘，以及何时触发内存回收（Reclaim）。 OOM Killer 机制：分析系统在极端压力下如何选择牺牲特定进程以保证系统整体的存活。 第三部分：进程调度与并发控制 如何公平、高效地分配CPU时间是操作系统的核心挑战。 第六章：进程与线程模型 任务表示与切换：深入解析进程控制块（PCB）和任务结构体的构成，理解上下文切换（Context Switching）的开销和实现细节。 调度实体与运行队列：区分进程与线程在内核中的表示差异，以及它们如何被调度器管理。 信号处理的内核机制：探讨信号如何在内核中被拦截、投递和处理。 第七章：高级 CPU 调度算法 本章着重于现代系统如何实现对实时性和交互性的平衡。 完全公平调度器（CFS）剖析：详细解析 CFS 的虚拟运行时（vruntime）概念、红黑树数据结构的应用，以及如何通过“公平性”实现优先级调度。 实时调度策略：介绍 FIFO 和轮询（RR）调度策略，以及它们在保障关键任务执行中的作用。 调度器钩子与性能分析：教授如何利用内核工具（如 `ftrace`）追踪调度事件，评估调度延迟。 第四部分：跨进程通信与同步原语 系统内部需要高效的方式进行信息交换和状态同步。 第八章：内核同步机制 并发访问共享数据结构是内核中最危险的操作之一。 自旋锁与信号量：深入对比自旋锁（Spinlocks）和阻塞型信号量（Semaphores）的使用场景、适用平台（单处理器与多处理器）及其实现细节。 原子操作与内存屏障：讲解如何在不使用锁的情况下保证多核环境下的数据一致性，以及内存屏障（Memory Barriers）对编译器和CPU乱序执行的约束。 R/W 信号量与顺序锁：讨论读写锁的应用以及顺序锁（Seqlocks）在读多写少场景下的性能优势。 第九章：进程间通信（IPC）的底层实现 本章侧重于内核提供的、不依赖于文件系统的通信方式。 System V IPC 与 POSIX IPC：对比两种 IPC 机制在内核中的数据结构和资源管理。 共享内存（Shared Memory）：详细解析如何通过 `shmget`/`shmat` 或 `mmap` 机制建立直接的物理内存共享视图，并讨论其同步挑战。 消息队列（Message Queues）：探讨内核如何管理消息缓冲区、如何进行消息的发送和接收，以及内核如何处理消息的持久化和阻塞。 --- 总结：构建坚固的系统基石 《深度操作系统内核与内存管理实战指南》并非一本关于如何编写特定设备驱动的书籍，而是致力于构建开发者对操作系统“引擎盖”下工作原理的深刻理解。通过本书，读者将能够： 1. 诊断与优化：定位系统性能瓶颈，特别是在内存访问和CPU调度方面。 2. 安全增强：理解内核的隔离机制，为开发更健壮的系统组件打下基础。 3. 底层移植：为未来进行操作系统移植或定制内核功能提供必要的理论和实践知识。 本书提供了一个坚实的、不依赖于特定硬件驱动的内核理论框架，使您能够真正掌控计算资源。

Chapter 01 从?个最简单的驱动程式谈起
Chapter 02 Windows 驱动程式的基本概?
Chapter 03 Windows 驱动程式编译环境配置、安装及除错
Chapter 04 驱动程式的基本结构
Chapter 05 Windows 记忆体管?
Chapter 06 Windows 内核函式
Chapter 07 派遣函式
Chapter 08 驱动程式的同步处?
Chapter 09 IRP 的同步
Chapter 10 计时器
Chapter 11 驱动程式唿叫驱动程式
Chapter 12 分层驱动程式
Chapter 13 让装置实现随插即用
Chapter 14 电源管?
Chapter 15 I/O 埠操作
Chapter 16 PCI 装置驱动
Chapter 17 USB 装置驱动
Chapter 18 SDIO 装置驱动
Chapter 19 虚拟序?埠装置驱动
Chapter 20 摄影镜头装置驱动
Chapter 21 再?IRP
Chapter 22 筛选驱动程式
Chapter 23 高阶除错技巧

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，深邃的蓝色背景配以简洁大气的银色字体，瞬间就吸引了我。整体风格透露出一种专业、严谨的气息，仿佛在预示着它将带我进入一个充满挑战但又充满魅力的驱动开发世界。我是一名对操作系统底层运作原理充满好奇的学习者，尤其对Windows驱动开发情有独钟。一直以来，我都希望能找到一本能够系统性地介绍驱动开发知识的书籍，从基础概念的讲解到实际案例的分析，都能有清晰的脉络。这本《Windows Device Driver Programming 驱动程式设计》恰恰提供了这样的可能性。虽然我还没有深入阅读内容，但仅凭这本书的出版信息和设计风格，我就已经感受到了它所蕴含的深度和广度。我期待它能够循序渐进地引导我理解驱动程序的生命周期，掌握与硬件交互的关键技术，并学习到如何处理各种复杂的驱动开发场景。我尤其关注书中是否会包含对现代Windows内核架构的剖析，以及如何在最新的Windows版本中进行高效、安全的驱动开发。从这本书的标题来看，它似乎承诺的是一种“专业”的体验，这让我对其中可能涵盖的进阶主题产生了浓厚的兴趣，比如高性能驱动的设计原则、安全驱动的编写规范，以及如何利用Windows提供的各种API和工具链来优化驱动的性能和稳定性。

评分☆☆☆☆☆

从目录结构上来看，这本书的内容涵盖了相当广泛的驱动开发主题。我注意到其中有关于总线驱动、过滤驱动以及设备驱动的章节，这表明它试图提供一个全面的视图，而不仅仅局限于某一特定类型的驱动。对于我这样一个希望全面掌握Windows驱动开发技术的人来说，这种广度非常重要。我特别关注书中是否会深入讲解中断处理、DMA（Direct Memory Access）以及电源管理等与硬件紧密相关的核心技术。这些都是开发高性能、高可靠性驱动的关键所在，也是很多初学者容易忽略但又至关重要的部分。如果书中能够提供清晰的原理讲解和翔实的示例，我将受益匪浅。此外，我还希望它能涉及到一些与驱动安全相关的内容，例如如何防止驱动程序中的安全漏洞，以及如何利用Windows提供的安全机制来保护内核空间。在一个日益注重安全的时代，这方面的知识是必不可少的。

评分☆☆☆☆☆

我在网络上看到了一些关于这本书的讨论，其中一位读者提到，这本书的讲解方式非常“接地气”，能够将一些晦涩难懂的内核概念以一种易于理解的方式呈现出来。这让我对这本书的学习曲线产生了积极的预期。我是一名半路出家的程序员，之前在用户态开发领域积累了一些经验，但对于内核态的编程，我一直感到有些畏惧。我担心会遇到很多概念性的障碍，例如IRP（I/O Request Packet）的生命周期、WDM（Windows Driver Model）与KMDF（Kernel-Mode Driver Framework）的区别与选择、以及如何正确地处理同步与异步操作。如果这本书能够有效地消除这些学习上的“拦路虎”，那无疑将极大地加速我的驱动开发学习进程。我特别希望书中能够提供一些关于调试驱动程序的技巧和工具介绍，因为我知道，驱动程序的调试往往比用户态程序更加复杂和耗时。从那位读者的评价来看，这本书很可能在这方面提供了宝贵的经验和实用的方法，能够帮助我少走弯路。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，首先映入眼帘的是作者的序言，字里行间洋溢着对驱动开发事业的热情，也传递出一种“大道至简”的哲学理念。虽然内容我尚未细品，但从序言的文字风格来看，作者显然是一位经验丰富、学识渊博的专家。他用一种非常谦逊而又自信的语气，描绘了驱动开发领域所面临的挑战以及学习它的重要性。我特别留意到序言中提到的一些驱动开发的核心挑战，例如对硬件的精细控制、对系统资源的合理分配，以及如何在复杂多变的内核环境中保证驱动的稳定性和安全性。这些都是我在自学过程中经常遇到的难题，也正是我迫切希望在这本书中找到解决方案的关键点。序言中还强调了理论与实践相结合的重要性，让我对接下来的内容充满了期待。我深信，一本好的技术书籍，不仅仅是知识的堆砌，更应该是一种思想的启迪，一种学习方法的引导。从序言的基调来看，这本书似乎具备了这样的潜质。我希望它能提供清晰的学习路径，从最基础的驱动模型开始，逐步深入到更复杂的设备驱动类型，并提供一些具有代表性的示例代码，帮助我理解抽象的概念。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就透露出一种“精深”的意味，暗示着它并非一本浅尝辄止的入门读物，而是为那些希望深入理解Windows驱动开发精髓的读者量身打造。我推测，书中可能不仅仅会讲解“如何做”，更会深入探讨“为什么这样做”，并分析不同设计选择背后的权衡。我期待它能够提供一些关于驱动程序性能优化的深刻见解，例如如何通过减少内核调用、优化内存使用以及合理利用硬件特性来提升驱动程序的响应速度和吞吐量。同时，我也希望书中能够对一些经典的驱动开发模式进行深入剖析，并提供相应的代码示例，帮助我掌握这些模式在实际开发中的应用。对于一名希望在驱动开发领域有所建树的学习者而言，一本能够提供深度思考和实践指导的书籍是弥足珍贵的。从书名的专业性来看，我很有信心它能满足我对于知识深度和广度的需求。