WDM驱动程序设计

上传者：马宁圣
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上传时间：2015-05-10
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WDM驱动程序设计

WDM 驱动程序设计

一．WDM 简介
微软不断推出新的操作系统，现在Windows98 和Windows2000 已经成了主流，原先用来
实现驱动程序的 VxD 技术随着 Win95 的淡出也慢慢地将退出历史舞台，在 Windows98 和
Windows2000 中设备驱动程序将根据Windows 驱动程序模型（WDM）来设计。WDM 通过提供一
种灵活的方式来简化驱动程序的开发，在实现对新硬件支持的基础上减少并降低所必须开发
的驱动程序的数量和复杂性。
Windows 驱动程序模型分两个方面，除了核心模型描述设备驱动程序的标准结构外，WDM
还为常见类型的设备实现了一个模块化的、分层次类型的总线驱动程序和类驱动程序。总线
驱动程序实现了支持通用串行总线（USB）、IEEE1394（FireWire）协议等。类驱动程序是为
实现标准Windows 功能提供条件。WDM 对标准类接口的支持减少了Windows 95 和Windows
NT 所需的设备驱动程序的数量和复杂性。在Windows 平台上，WDM 将成为21 世纪主流的驱动
模式。
WDM 支持USB、IEEE 1394、ACPI 等全新的硬件标准。而且以往在两个平台上同时运行
时需要编写两个截然不同的驱动程序，现在只需要编写一个 WDM 驱动程序就可以了。WDM 驱
动程序也是分层的，即不同层上的驱动程序有着不同的优先级，而 Windows 9x 下的 VxD
则没有此结构。

WDM 还引入了功能设备对象FDO（Functional Device Object）与物理设备对象PDO
（Physical Device Object）两个新类来描述硬件，一个PDO 对应一个真实硬件。一个
硬件只允许有一个PDO，却可以拥有多个FDO，在驱动程序中直接操作的不是硬件而是相应的
PDO 与FDO。在用户态和内核态通讯方面，系统为每一个用户请求打包形成一个IRP 结构，将
其发送至驱动程序，并通过识别IRP 中的PDO 来区别是发送给哪一个设备的。另外，在驱动
程序的加载方面，WDM 不通过驱动程序名称识别，而是通过一个128 位的全局唯一标识符GUID
来实现驱动程序的识别。我们用上图来说明设备驱动程序的分层及调用。
写WDM 和其它模式驱动程序基本上是相同的，代码中的主要区别在于如何创建设备。
在WDM 驱动程序中，即插即用（PnP）管理器告知何时向系统添加一个设备，或者从系统
删除设备。PnP 管理器使用安装的 INF 文件查找新设备的正确驱动程序；而其它模式驱动程
序必须发现它自己的设备，使用专门的安装程序安装。
另外在细节上也存在很多区别，其它模式驱动程序参数一般由注册表提供，在 DriverEntry
里调用读注册表的函数，然后根据注册表再调用CreateDevice，但是WDM 一般不是这样，这
是由于Windows 2000 下支持PnP，在加载的时候PnP 管理器调用AddDevice 入口点创建设
备。一般在DriverEntry 里创建的是一个与设备或者对象毫无关系的虚拟设备，用于管理与
Win32 的通讯。如果不想对该设备做什么特别的处理，或者设备不复杂，AddDevice 可以简单
返回Nt_Success，不用调用CreateDevice。
另外整个设备驱动树也发生了改变，从而使安装程序发生了很大的改变。WDM 本身的PNP
管理器被抽象地提升到了ROOT 的地位。PNP 管理器负责所有的总线驱动程序的加载。总线驱
动程序则负责遍历所有位于总线上的设备，并且为每个设备创建相应的设备对象。当PNP 管

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