在目前流行的Windows操作系統中，設備驅動程序是操縱硬件的最底層軟件接口。爲了共享在設備驅動程序設計過程中的經驗，給出設備驅動程序通知應用程序的5種方法，具體說明每種方法的原理和實現過程，希望能夠給設備驅動程序的設計者提供一些幫助。
爲了保證操作系統的平安性和穩定性以及應用程序的可移植性，Windows操作系統不答應應用程序直接訪問系統的硬件資源，而是必須藉助於相應的設備驅動程序。設備驅動程序可以直接操作硬件，假如應用程序和設備驅動程序之間實現了雙向通信，也就達到了應用程序控制底層硬件設備的目的。它們之間的通信包括兩個方面摘要：一方面是應用程序傳送給設備驅動程序的數據;另一方面是設備驅動程序發送給應用程序的消息。前者的實現較輕易，透過 CreateFile()函數獲取設備驅動程序的句柄後，就可以使用Win32函數，如DeviceIoControl()、ReadFile()或 WriteFile()等實現應用程序和設備驅動程序之間的通信。後者的實現遠比前者複雜，同時介紹這方面情況的文章較少。這不等於說它不重要，相反，它在有些應用場合發揮着重要的功能。設備驅動程序完成數據的採集工作後，需要馬上通知應用程序，以便應用程序能夠及時將數據取走並進行處理。諸如此類情況，不一而足。
鑑於設備驅動程序通知應用程序的重要性，本人結合一些經驗，對它進行了總結，歸納出5種方法摘要：異步過程調用(APC)、事件方式(VxD)、消息方式、異步I/O方式和事件方式(WDM)。下面分別說明這幾種方式的原理，並給出實現的部分原始碼。
1 異步過程調用(APC)
Win32應用程序使用CreateFile()函數動態加載設備驅動程序，然後定義一個回調函數backFunc()，並且將回調函數的地址%26amp;backFunc()作爲參數，透過DeviceIoControl()傳送給設備驅動程序。設備驅動程序獲得回調函數的`地址後，將它儲存在一個全局變量(如callback)中，同時調用Get_Cur_Thread_Handle()函數獲取它的應用程序線程的句柄，並且將該句柄儲存在一個全局變量(如appthread)中。當條件成熟時，設備驅動程序調用_VWIN32_QueueUserApc()函數，向Win32應用程序發送消息。這個函數帶有三個參數摘要：第一個參數爲回調函數的地址(已經註冊);第二個參數爲傳遞給回調函數的消息;第三個參數爲調用者的線程句柄(已經註冊)。Win32應用程序收到消息後，自動調用回調函數(實際是由設備驅動程序調用)。回調函數的輸入參數是由設備驅動程序填入的，回調函數在這裏主要是對消息進行處理。
2 事件方式(VxD)
首先，Win32應用程序創建一個事件的句柄，稱其爲 Ring3句柄。由於虛擬設備驅動程序使用事件的Ring0句柄，因此，需要創建Ring0句柄。用LoadLibrary()函數加載未公開的動態連結庫，獲得動態連結庫的句柄。然後，調用GetProcAddress(), 找到函數OpenVxDHandle()在動態連結庫中的位置。接着，用OpenVxDHandle()函數將Ring3事件句柄轉化爲Ring0事件句柄。Win32應用程序用CreateFile()函數加載設備驅動程序。假如加載成功，則調用DeviceIoControl()函數將Ring0事件句柄傳給VxD;同時，創建一個輔助線程等待信號變成有信號狀態，本身則可去幹其它的事情。當條件成熟時，VxD置Ring0事件爲有信號狀態(調用 _VWIN32_SetWin32Event()函數)，這馬上觸發對應的Ring3事件爲有信號狀態。一旦Ring3事件句柄爲有信號狀態，Win32 應用程序的輔助線程就對這個消息進行相應的處理。
3 消息方式
Win32應用程序調用 CreateFile()函數動態加載虛擬設備驅動程序。加載成功後，透過調用DeviceIoControl()函數將窗體句柄傳送給VxD，VxD利用這個句柄向窗體發消息。當條件滿足時，VxD調用SHELL_PostMessage()函數向Win32應用程序發送消息。要讓該函數使用成功，必須用#define來自訂一個消息，並且也要照樣在應用程序中定義它;還要在消息循環中使用ON_MESSAGE()來定義消息對應的消息處理函數，以便消息產生時，能夠調用消息處理函數。SHELL_PostMessage()函數的第一個參數爲Win32窗體句柄，第二個參數爲消息ID號，第三、四個參數爲發送給消息處理函數的參數，第五、六個參數爲回調函數和傳給它的參數。Win32應用程序收到消息後，對消息進行處理。
4 異步I/O方式
Win32應用程序首先調用CreateFile()函數加載設備驅動程序。在調用該函數時，將倒數第2個偏好設定爲FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED，表示以後可以對檔案進行重疊I/O操作。當設備驅動程序檔案創建成功後，創建一個初始態爲無信號、需要手動復位的事件，並且將這個事件傳給類型爲OVERLAPPED的數據結構(如 Overlapped)。然後，將Overlapped作爲一個參數，傳給DeviceIoControl()函數。設備驅動程序把這個I/O請求包(IRP)設定爲掛起狀態，並且設定一個取消例程。假如當前IRP隊列爲空，則將這個IRP傳送給StartIo()例程;否則，將它放到IRP隊列中。設備驅動程序做完這些工作後，結束這個DeviceIoControl()的處理，於是Win32應用程序可能不等待IRP處理完，就從 DeviceIoControl()的調用中返回。透過判定返回值，得到IRP的處理情況。假如當前IRP處於掛起狀態，則主程序先做一些其它的工作，然後調用WaitForSingleObject()或WaitForMultipleObject()函數等待Overlapped中的事件成爲有信號狀態。設備驅動程序在適當的時候處理排隊的IRP，處理完成後，調用IoCompleteRequest()函數。該函數將Overlapped中的事件設定爲有信號狀態。Win32應用程序對這個事件馬上進行響應，退出等待狀態，並且將事件復位爲無信號狀態，然後調用 GetOverlappedResult()
函數獲取IRP的處理結果。
5 事件方式(WDM)
Win32應用程序首先創建一個事件，然後將該事件句柄傳給設備驅動程序，接着創建一個輔助線程，等待事件的有信號狀態，自己則接着幹其它事情。設備驅動程序獲得該事件的句柄後，將它轉換成能夠使用的事件指針，並且把它寄存起來，以便後面使用。當條件具備後，設備驅動程序將事件設定爲有信號狀態，這樣應用程序的輔助線程馬上知道這個消息，於是進行相應的處理。當設備驅動程序不再使用這個事件時，應該解除該事件的指針。
6 結語
在目前流行的Windows操作系統中，設備驅動程序是操縱硬件的最底層軟件接口。它向上提供和硬件無關的用戶接口，向下直接進行I/O、硬件中斷、 DMA和內存訪問等操作。它將應用程序和硬件細節屏蔽開來，使軟件不依靠於硬件並且可在多個不同的平臺之間移植。本文介紹了5種設備驅動程序通知應用程序的方法，其中前3種方法主要用於VxD中，後2種方法主要用於WDM。這5種方法都經過實際測試。測試結果表明，它們都能夠達到設備驅動程序通知應用程序的目的。