Windows 7 驅動程式開發手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• Windows 7
• 驅動程序
• 開發
• WDM
• KMDF
• UMDF
• 內核模式
• 用戶模式
• 調試
• 編程
• 硬件

　　於「KMDF硬體驅動程式」章節中提供瞭很好的範例，讓讀者理解驅動程式是如何開發的 !

-Patrick Regan, 網路管理員, Pacific Coast公司

　　一本探討如何撰寫齣穩定及高效能Windows 7裝置驅動程式的權威書籍

　　「Windows 7 驅動程式開發手冊」一書匯集所有Windows 7驅動程式程式人員所需的資訊，由知名的驅動程式開發專傢Ronald D Reeves博士執筆，為您說明如何善用微軟最新超強工具與架構，節省寶貴的時間與金錢，開發齣高效率及穩定的驅動程式。

　　作者分享在驅動程式開發與講師的卓絕經驗，於核心模式與使用者模式驅動程式、WDF(Windows Driver Foundation)架構與關鍵議題上，做瞭深入淺齣地說明。於驅動程式開發過程中麵臨的所有層麵，提供瞭最佳的實務經驗，並且採用經過驗證的範例程式碼來佐證闡明他的體悟。

　　透過本書，您將學會：

　　．善用WDF來減縮開發時間，改進係統穩定度並加強可維護性
　　．充分利用UMDF(User Mode Driver Framework)與KMDF(Kernel Mode Driver Framework)的優勢
　　．對使用者模式與核心模式驅動程式的設計開發與除錯，提供最佳實務
　　．管理I/O請求與佇列(Queue)，自我管理I/O，同步，鎖定，隨插即用，電源管理，裝置的枚舉(Enumeration)以及更多的議題
　　．開發使用COM(Component Object Model)的UMDF驅動程式
　　．實現核心模式驅動程式的安全預設，參數驗證，可計數的UNICODE字串以及安全的裝置命名技巧等
　　．支援WMI的核心模式驅動程式之編寫與解決問題
　　．活用先進的多重I/O佇列技巧

　　若是您正在設計開發實驗設備，通信硬體或是其他裝置的Windows 7驅動程式，本書可以協助您更快速地完成程式碼，讓産品盡速上市以搶得先機。

　　作者Ronald D Reeves博士，Software Genesis LLC公司的創始人兼總裁，該公司係一軟體開發與顧問公司，座落於美國密西根州的Brighton市。Reeves博士於電腦軟硬體與驅動程式設計開發領域約有40年的豐富經驗。擁有電腦資訊工程的學位，也是知名的技術作傢、顧問與講師。是Win32 System Service [Prentice Hall, 2001]一書的共同執筆者，也是兩本談論撰寫驅動程式書籍的技術評審。目前在密西根的羅倫斯科技大學與剋萊瑞大學教授研究生課程。

深入探索：現代操作係統內核編程與底層硬件交互 一、引言：揭示操作係統的“心髒”與驅動程序的“生命綫” 本書並非聚焦於特定版本的操作係統驅動程序開發，而是緻力於為讀者構建一個全麵、深入、且跨越不同技術世代的操作係統底層知識體係。我們相信，理解驅動程序的本質，需要跳齣特定API的限製，深入到硬件抽象層（HAL）、內核對象管理和並發控製的核心機製中。 本書旨在成為一本麵嚮係統工程師、底層軟件架構師以及渴望精通操作係統“黑匣子”內部運作的資深開發者的技術指南。它將帶領讀者穿越操作係統的迷霧，探究那些支撐起所有上層應用和服務的核心構件——內核，以及驅動程序如何作為操作係統的“神經末梢”，實現軟件與物理世界之間的精確、高效通信。 二、內核結構與內存管理：構建係統的基石 本書首先從操作係統內核的宏觀結構入手，探討單體內核、微內核以及混閤內核的設計哲學及其優劣對比。我們不會局限於某一特定內核（如NT或Linux），而是著重講解內核模式（Kernel Mode）與用戶模式（User Mode）的隔離機製，以及特權級（Privilege Levels）在保障係統穩定性和安全中的關鍵作用。 內存管理是本書的重中之重。我們將深入剖析虛擬內存（Virtual Memory）的概念，解釋地址轉換過程，包括頁錶結構、TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作原理及其對性能的影響。對於驅動開發者而言，物理內存的分配與管理是至關重要的技能。本書將詳細闡述內核如何處理非分頁內存（Non-Paged Pool）和分頁內存（Paged Pool），以及它們在不同上下文（如中斷服務例程）中的正確使用規則。我們還將探討內存保護機製，例如如何使用硬件MMU（Memory Management Unit）來確保驅動程序不會非法訪問受保護的內存區域。 三、並發控製與同步機製：駕馭多核時代的復雜性 在現代多處理器環境中，並發性是係統性能的關鍵，也是引入Bug的主要來源。本書將係統性地介紹內核級彆的同步原語，超越簡單的互斥鎖（Mutex）。我們將詳細解析自鏇鎖（Spin Locks）、內核事件（Kernel Events）、信號量（Semaphores）以及工作隊列（Work Queues）的應用場景和陷阱。 一個核心章節將專門探討中斷處理機製。我們將區分硬件中斷（IRQs）和軟件中斷（如係統調用），並詳細介紹中斷服務例程（ISR）的設計原則、執行環境的限製，以及如何安全地使用DPC（Deferred Procedure Call）或內核綫程來延遲耗時的操作，確保中斷處理的快速響應。 四、I/O子係統架構：數據流動的藝術 驅動程序的核心職責是管理I/O請求。本書將勾勒齣成熟操作係統I/O子係統的整體框架，包括I/O管理器（I/O Manager）的角色。我們將重點解析I/O請求包（IRP，或等效的內核請求結構）的生命周期，從用戶空間發起請求到最終硬件接收指令的全過程。 讀者將學習如何構建健壯的即插即用（Plug and Play, PnP）和電源管理（Power Management, PM）的驅動程序。這意味著理解設備資源的枚舉過程、總綫拓撲結構，以及如何響應係統發齣的休眠、喚醒和掛起請求，確保設備在不同電源狀態下的行為一緻性。 五、總綫架構與硬件交互：跨越抽象層的橋梁 本書將探討主流的係統總綫架構（如PCIe、USB的底層概念），而非僅僅是API調用。我們將聚焦於如何通過內存映射I/O（MMIO）和端口I/O來直接訪問和控製硬件寄存器。理解DMA（Direct Memory Access）機製是高性能I/O的基石，本書將詳細講解DMA控製器的工作原理、Scatter/Gather列錶的構建，以及確保數據傳輸安全性和原子性的編程技巧。 六、調試、性能分析與安全實踐 開發驅動程序是一項高風險活動，一個微小的錯誤可能導緻整個係統崩潰。因此，本書將花費大量篇幅介紹內核調試的藝術。我們將探討如何利用內核調試器設置斷點、檢查內核數據結構、跟蹤綫程調度，以及分析係統死鎖的根本原因。 此外，安全編程實踐不容忽視。我們將討論緩衝溢齣在內核模式下的災難性後果，以及如何使用編譯器和運行時檢查來防禦常見的安全漏洞。性能優化方麵，我們將討論如何通過減少上下文切換、優化鎖的粒度以及高效利用硬件特性來提升驅動程序的吞吐量和延遲錶現。 總結：麵嚮未來的底層能力 本書旨在培養的是一種底層的、可遷移的思維方式——理解硬件如何被抽象，軟件如何與硬件對話，以及如何在復雜的多綫程、多處理器環境中保證係統的健壯性與實時性。掌握這些通用原理，將使讀者能夠快速適應任何新興的操作係統架構和硬件平颱，成為真正理解計算“機器”如何運轉的專傢。

序言
作者簡介
簡介

第一部分 裝置驅動程式的架構概論
第1章 物件
第2章 WDF(Windows Driver Foundation)架構

第二部分 使用者模式驅動程式
第3章 Windows 7使用者模式驅動程式概論與操作
第4章 UMDF的驅動程式設計
第5章 利用COM來開發UMDF驅動程式

第三部分 核心模式驅動程式
第6章 Windows 7核心模式驅動程式概論與操作
第7章 隨插即用暨電源管理
第8章 核心模式的安裝與程式建置
第9章 KMDF的驅動程式設計
第10章 隨插即用暨電源管理的程式設計
第11章 WMI支援的程式設計
第12章 編寫KMDF硬體驅動程式
第13章 多重I/O佇列程式設計與編程I/O

附錄 驅動程式資訊延伸閱讀網站
參考書目
索引

评分☆☆☆☆☆

拿到這本《Windows 7 驅動程式開發手冊》的時候，我的心情是既期待又有些忐忑。畢竟，驅動程序開發這個領域，對於很多開發者來說，都像是一個神秘而又充滿挑戰的領域。我個人一直對操作係統底層的工作原理非常感興趣，而驅動程序正是連接硬件和操作係統的關鍵橋梁。雖然我之前有過一些C語言和一些基礎的Windows API編程經驗，但要真正涉足驅動層麵的開發，我深知這其中的門道遠比應用層開發要復雜得多。 我之所以選擇這本書，是因為它明確地標示瞭“Windows 7”這個平颱。在如今這個快速迭代的時代，很多技術資料可能已經過時，找到一本針對特定、但仍有廣泛應用基礎的操作係統版本的深入解析，是相當不容易的。我希望這本書能夠係統地介紹Windows 7下驅動程序開發的方方麵麵，從最基礎的概念、開發環境的搭建，到各種驅動模型的深入講解，再到具體的調試技巧和性能優化方法。我特彆看重的是書中能否提供清晰的示例代碼，能夠讓我邊學邊練，逐步掌握核心技術。 更重要的是，我期望這本書能夠提供一些實際開發中可能會遇到的常見問題和解決方案。驅動程序開發往往伴隨著各種意想不到的崩潰和錯誤，如果書中能夠提供一些“踩坑”經驗，或者一些排查疑難雜癥的思路，那將對我來說是無價的。我希望作者能夠從一個過來人的角度，分享在驅動程序開發過程中所遇到的挑戰以及如何剋服它們。這不僅能節省我大量自己摸索的時間，也能讓我少走很多彎路。 我對這本書的另一大期待在於它對驅動模型和接口的講解。Windows驅動程序模型（WDM）以及更現代的Windows Driver Foundation（WDF），這些都是驅動程序開發的核心。我希望書中能夠詳細闡述這些模型的架構、工作流程以及它們之間的區彆和聯係。同時，對於各種Windows API在驅動程序開發中的應用，以及那些專門為驅動層設計的接口，我也希望能夠有深入的解讀。我需要理解這些接口是如何被調用、如何影響硬件行為，以及如何與操作係統內核進行交互的。 總而言之，我購買《Windows 7 驅動程式開發手冊》是抱著一個係統學習、深入理解Windows 7驅動程序開發的目標。我希望這本書能夠成為我學習過程中的一個得力助手，能夠幫助我建立起堅實的理論基礎，掌握實用的開發技巧，並最終能夠獨立完成一些驅動程序開發的項目。我期待這本書能夠帶領我進入一個更深層次的編程世界，讓我對計算機的運作原理有更透徹的理解。

评分☆☆☆☆☆

拿到《Windows 7 驅動程式開發手冊》後，我最先被吸引的是它對整個驅動程序架構的宏觀介紹。在應用開發領域，我們習慣瞭以進程和綫程為單位來思考問題，但驅動程序的世界則完全不同，它運行在內核模式下，與操作係統內核緊密相連。這本書通過清晰的圖示和深入的文字，為我描繪齣瞭驅動程序在Windows 7係統中的“位置”，讓我理解瞭它與用戶模式應用程序、硬件設備以及操作係統內核之間的層級關係和交互方式。 書中關於內核模式和用戶模式隔離的講解，讓我對驅動程序的安全性和穩定性有瞭全新的認識。我知道在內核模式下編程需要極其謹慎，任何一個細微的錯誤都可能導緻整個係統的崩潰。因此，我非常期待書中能夠詳細闡述如何在內核模式下安全地訪問內存，如何避免數據損壞，以及如何實現綫程同步等關鍵問題。我希望能夠從書中學習到編寫健壯、可靠的驅動程序的方法論。 我特彆關注書中對Windows Driver Foundation (WDF)的介紹。盡管WDM是傳統的驅動程序模型，但WDF作為一種更現代、更易於使用的框架，在實際開發中扮演著越來越重要的角色。《Windows 7 驅動程式開發手冊》能否深入講解WDF的各個方麵，包括其對象模型、事件驅動編程模型、以及如何利用WDF來簡化驅動程序的編寫，是我非常看重的一點。我希望通過學習WDF，能夠讓我以更高效、更簡潔的方式來開發驅動程序。 除瞭理論知識，我更希望書中能夠提供一些實用的開發實踐和技巧。例如，如何有效地組織驅動程序代碼，如何進行單元測試和集成測試，以及如何在部署和更新驅動程序時避免引入新的問題。這些在實際的項目開發中至關重要，而往往在理論書籍中容易被忽略。我期待書中能夠分享一些“最佳實踐”，幫助我養成良好的開發習慣。 總而言之，《Windows 7 驅動程式開發手冊》在我看來，是一本集理論、架構、實踐於一體的寶貴資源。它不僅幫助我理解瞭驅動程序開發的基礎，更重要的是，它為我打開瞭通往更深層次係統編程的大門，讓我對Windows操作係統的運作機製有瞭更深入、更全麵的認識。我期待通過本書的學習，能夠成為一名更加優秀的係統級開發者。

评分☆☆☆☆☆

拿到《Windows 7 驅動程式開發手冊》的當下，我最直接的感受是，它似乎在為我揭示一個隱藏在用戶界麵之下的龐大而精密的係統。作為一名長期從事應用軟件開發的開發者，我對於驅動程序這個概念始終停留在“安裝硬件需要它”的層麵。這本書的齣現，則讓我看到瞭深入瞭解操作係統核心運作機製的希望。我特彆期待書中能夠係統地講解如何構建一個基本的驅動程序，從文件創建、編譯鏈接，到如何將其加載到係統中並與之交互。 我非常關注書中關於同步機製在驅動程序開發中的應用。在內核模式下，多綫程和多CPU的環境是常態，而驅動程序往往需要頻繁地訪問共享資源。如果不能正確地使用同步原語，例如互斥鎖、信號量等，就很容易導緻競態條件和死鎖。《Windows 7 驅動程式開發手冊》能否深入講解這些同步機製的原理、使用場景以及潛在的陷阱，並提供相關的代碼示例，對我來說將是極大的幫助。 此外，對於驅動程序的錯誤處理和故障排除，我抱有很高的期望。驅動程序一旦齣現問題，往往會直接導緻藍屏死機（BSOD），恢復起來也非常睏難。因此，我希望書中能夠提供一套行之有效的錯誤處理策略，包括如何捕獲和報告錯誤、如何進行故障診斷，以及如何利用調試工具來分析崩潰原因。我希望能夠從書中學習到編寫“不易崩潰”的驅動程序的經驗。 書中對Windows性能計數器（Performance Counters）和 ETW（Event Tracing for Windows）在驅動程序性能分析和故障排除中的應用，也是我非常感興趣的部分。瞭解如何通過這些工具來監控驅動程序的運行狀態、識彆性能瓶頸，並記錄詳細的事件信息，能夠極大地幫助我優化驅動程序的性能，並快速定位問題。 總的來說，《Windows 7 驅動程式開發手冊》在我心中，是一本充滿探索價值的書籍。它不僅滿足瞭我對驅動程序開發基礎知識的渴望，更重要的是，它為我提供瞭一個更加廣闊的視角，讓我能夠理解應用程序是如何與底層硬件進行交互的。我期待通過這本書的學習，能夠真正踏入驅動程序開發的殿堂，掌握這項復雜而又至關重要的技術。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象，就像是打開瞭一扇通往硬件世界的大門。我之前一直沉浸在應用層開發中，對操作係統如何調度資源、如何與硬件進行通信，隻是模糊的概念。而《Windows 7 驅動程式開發手冊》恰恰填補瞭這方麵的空白。我尤其喜歡書中對不同硬件設備的驅動程序類型進行的區分介紹，例如功能驅動、總綫驅動、篩選器驅動等等。這種係統性的分類，讓我能夠更好地理解它們各自的職責和在整個驅動程序體係中的位置。 讓我印象深刻的是，書中對於中斷處理的講解。在應用層編程中，我們很少會直接接觸到中斷的概念，更不用說編寫中斷服務例程（ISR）。但驅動程序開發就不同瞭，它直接關係到對硬件事件的響應速度和效率。《Windows 7 驅動程式開發手冊》能夠深入淺齣地解釋中斷的産生、中斷請求（IRQL）的概念、以及如何在驅動程序中安全有效地處理中斷，這對我來說是非常寶貴的知識。書中提供的那些關於如何避免死鎖、如何處理並發訪問的建議，也讓我對驅動程序開發的嚴謹性有瞭更深刻的認識。 此外，這本書在介紹設備對象、驅動程序對象、IRP（I/O Request Packet）等核心概念時，使用瞭非常生動和形象的比喻，使得這些抽象的概念變得易於理解。我特彆欣賞書中對IRP生命周期及其處理過程的詳細描述，這有助於我理解數據如何在驅動程序和應用程序之間流動，以及操作係統是如何通過IRP來管理I/O操作的。我之前在閱讀其他資料時，常常被這些概念繞暈，但在這本書中，我感覺自己終於抓住瞭關鍵。 書中對各種調試工具的使用指導，也是我非常看重的一部分。像WinDbg這樣的調試器，對於驅動程序開發者來說是必備的利器。如果這本書能夠詳細介紹如何使用WinDbg來設置斷點、查看內存、分析堆棧，甚至編寫簡單的腳本來自動化調試過程，那將極大地提高我的調試效率。我希望書中能夠提供一些真實的調試場景和案例，讓我能夠學習如何一步一步地定位和解決驅動程序中的bug。 總的來說，《Windows 7 驅動程式開發手冊》在我看來，不僅僅是一本技術書籍，更像是一位經驗豐富的導師。它用一種循序漸進的方式，帶領我逐步深入Windows驅動程序開發的復雜世界，讓我對底層技術有瞭更清晰、更深刻的認識。我期待通過這本書的學習，能夠真正掌握驅動程序開發的核心技能，為我今後的開發之路打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一感覺，就是它試圖將一個原本極其晦澀難懂的領域，以一種相對易於理解的方式呈現齣來。我之前嘗試過閱讀一些關於驅動程序開發的官方文檔，但那些文檔往往過於技術化，而且缺乏足夠的上下文解釋，讓我感到無從下手。《Windows 7 驅動程式開發手冊》在這方麵做得非常好，它從最基礎的概念開始，循序漸進地引導讀者進入驅動程序開發的世界。 我尤其欣賞書中對內存管理在驅動程序開發中的重要性的強調。在用戶模式下，我們有虛擬內存的保護，而驅動程序則直接操作物理內存，任何不當的操作都可能導緻嚴重的後果。這本書能否詳細講解在內核模式下如何安全地分配和釋放內存，如何避免內存泄漏和緩衝區溢齣，以及如何有效地利用內存來提高驅動程序的性能，是我非常期待的。 此外，我非常看重書中對設備棧（device stack）和過濾器驅動（filter drivers）的講解。理解設備棧的概念，是理解驅動程序如何與硬件交互的關鍵。而過濾器驅動則允許我們在現有的驅動程序之上添加額外的功能，這在很多場景下都非常有用。《Windows 7 驅動程式開發手冊》能否清晰地闡述設備棧的組成、IRP在設備棧中的傳遞過程，以及如何編寫和部署過濾器驅動，對我來說至關重要。 我希望書中不僅能講解“是什麼”，更能講解“為什麼”和“怎麼做”。例如，當講解到一個特定的API或者一個驅動程序模型時，我希望書中能夠解釋它齣現的背景、解決什麼問題，以及在實際開發中應該如何應用。提供一些精心設計的代碼示例，並附帶詳細的解釋，能夠讓我更好地理解和掌握這些知識。 總而言之，《Windows 7 驅動程式開發手冊》在我看來，是一本非常實用且具有指導意義的書籍。它彌補瞭我之前在驅動程序開發知識上的許多空白，讓我對這個領域有瞭更清晰的認識。我期待通過這本書的學習，能夠為我今後的驅動程序開發項目打下堅實的基礎，讓我能夠更加自信地麵對各種挑戰。