Windows驱动开发中的 IRP（I/O 请求包）分发最简单的例子 是如何创建驱动程序，接收 到来自用户级应用程序的 IRP，并根据 IRP 的 类型，将其分发到相应的处理程序。分发 IRP 的核心环节包括：初始化驱动程序、创建设备对象、处理IRP。特别是在处理 IRP 时，开发者需要基于 IRP 的类型（如读操作、写操作等）将其传递给专门为该类型操作设计的处理函数。
一、初始化驱动程序
在Windows驱动开发中，所有驱动的执行都从DriverEntry入口函数开始。这里不仅要设置驱动的一些基本属性，比如驱动的名称、版本，还需要初始化驱动用到的一些重要结构。这个阶段的成功是后续操作的基础。
初始化过程
在DriverEntry中进行的初始化包括但不限于设置驱动的Unload函数、创建设备对象（如果是基于设备的驱动），以及与软件操作相关的初始化。DriverEntry函数也负责注册不同的回调函数，用于处理来自操作系统或应用程序的请求。
设置回调
DriverEntry需要设置的回调函数主要是用于处理各种IRP请求的函数。例如，驱动程序需要处理IRP_MJ_CREATE、IRP_MJ_READ、IRP_MJ_WRITE和IRP_MJ_CLOSE请求，就应该在DriverEntry函数中将这些请求类型与相应的处理函数关联起来。
二、创建设备对象
设备对象是内核模式下驱动程序与外部世界通信的重要途径。它代表着一个逻辑、物理或虚拟的设备，并且含有处理IRP的多个队列。
设备对象的作用
设备对象不仅承载着设备的属性，例如设备类型、特性等，也为驱动程序提供了一个消息队列，来接收和分发IRP。通过设备对象，驱动程序能够识别到是哪一个或哪一类设备发起的请求，并且根据请求的类型分配给对应的处理例程。
创建过程
在驱动程序中创建设备对象通常在DriverEntry函数中完成。使用IoCreateDevice函数，开发者可以指定设备对象的名称、大小以及设备类型等属性。成功创建设备对象后，驱动程序就可以接收来自于用户应用或操作系统的请求了。
三、处理IRP
在驱动程序中，对IRP的处理是核心工作之一。每一个IRP都包含了一系列操作信息，如操作类型、操作数据等，驱动程序需要根据这些信息进行相应的处理。
IRP的类型
IRP可以代表多种类型的I/O请求，包括但不限于读操作（IRP_MJ_READ）、写操作（IRP_MJ_WRITE）、设备控制操作（IRP_MJ_DEVICE_CONTROL）等。每一种操作类型都对应一个特定的处理函数。
分发IRP
当驱动接收到一个IRP后，它会查看IRP的MajorFunction字段，根据这个字段的值将IRP分发到对应的处理函数。例如，如果MajorFunction字段的值为IRP_MJ_READ，那么驱动就会调用之前在DriverEntry中注册的读操作处理函数。
四、最简单的IRP分发例子
考虑一个最简单的驱动程序，其目的是实现一个虚拟的字符设备，支持基本的读写操作。
实现步骤
- DriverEntry初始化：注册IRP处理回调，创建设备对象。
- 处理函数注册：对于IRP_MJ_READ和IRP_MJ_WRITE请求类型，分别注册相应的读写处理函数。
- 读写操作：在读写操作的处理函数中，从IRP中提取出用户缓冲区，执行相应的读写操作，并完成IRP。
读操作处理
在读操作的处理函数中，驱动程序首先需要验证用户传入的缓冲区是否有效，然后根据请求的长度从设备或缓冲区中读取数据到用户缓冲区，更新IRP的IoStatus信息，最后调用IoCompleteRequest完成IRP，并返回状态。
这个流程虽然相对简单，但充分展示了Windows驱动开发中IRP分发的基本模式：接收IRP、识别请求类型、将请求分发给相应的处理函数。通过这种方式，驱动程序能够高效、有序地处理各种不同的I/O请求。
相关问答FAQs：
FAQs about Windows Driver Development and IRP Dispatch
Q1: What is the simplest example of IRP dispatch in Windows driver development?
A1: In Windows driver development, a simple example of IRP (I/O Request Packet) dispatch can be seen in the handling of read and write operations for a driver. When an application sends a read or write request to a device, the driver needs to dispatch the IRP to the appropriate device routine for processing. This involves checking the IRP's major function code and, based on that, redirecting it to the corresponding handler routine within the driver.
Q2: How does IRP dispatch work in Windows driver development?
A2: In the context of Windows driver development, IRP dispatch refers to the process of directing incoming I/O requests to the appropriate device routine for handling. When an IRP is received, the driver inspects the major function code of the IRP to determine the type of operation requested (such as read, write, IOCTL, etc.). Based on this determination, the driver then dispatches the IRP to the appropriate handler routine that is designed to handle that specific operation. This ensures that the correct functionality is executed for each type of I/O request issued by the application.
Q3: Can you provide an example of IRP dispatch in file system drivers?
A3: Sure! In the case of file system drivers, such as the NTFS or FAT file systems, IRP dispatch is responsible for handling various file-related operations. For example, when a file is opened or closed, the IRP dispatch mechanism ensures that the correct routines are invoked to perform the necessary tasks. In this scenario, the dispatch routine for IRPs related to file operations would typically analyze the IRP's major function code to determine the specific operation being requested (e.g., IRP_MJ_CREATE, IRP_MJ_CLOSE), and then redirect it to the appropriate handler routine within the driver to carry out that operation. This allows the file system driver to properly manage and process file-related requests from applications or other layers of the system.
