Windows 操作系統家族支持三種數據傳輸機制:
l 緩存IO(Buffered I/O)在內核模式上操作對用戶數據的拷貝
l 直接IO(Direct I/O)通過內存描述元列表(MDL, Memory Descriptor List)以及內核模式的指針直接訪問用戶數據
l 非上述方法IO(Method neither I/O,既非緩存,也非直接IO)通過用戶模式的指針訪問用戶數據
對于標準的IO 請求,例如IRP_MJ_READ 和IRP_MJ_WRITE,由驅動在設備剛創建后,馬上通過修改DeviceObject->Flags 域的值來指定支持那一種傳輸機制。
緩存IO
為了以緩存IO 的方式接收讀、寫的請求,驅動會在初始化時在DeviceObject->Flags 域上設置DO_BUFFERED_IO標志。當驅動收到了一個緩存IO 的請求,在特定的Irp->AssociatedIrp.SystemBuffer域中會放有驅動應該操作的內核模式緩沖區的地址。IO管理
器在進行讀請求時將數據由內核模式緩沖區拷貝到用戶模式緩沖區,或者在進行寫請求時從用戶模式緩沖區向內核模式緩沖區拷貝數據。
直接IO
為了以直接IO的方式接收讀、寫請求,驅動會在初始化時在DeviceObject->Flags 域上設置DO_DIRECT_IO標志。當驅動接收到一個直接IO請求,特定的Irp->MdlAddress域中會放有一個用來描述請求緩沖區的MDL 的地址。這個MDL 列出了緩沖區的虛擬地址和尺寸,連同相應緩沖區中的物理頁表(physical pages)。IO 管理器會在將請求發送給驅動之前鎖定這些物理頁,并在(請求)完成的過程中解鎖。驅動千萬不能使用MDL 中列舉的用戶模式緩沖區地址,而必須通過調用MmGetSystemAddressForMdlSafe 宏來得到一個內核模式的地址。
非緩存非直接IO
為了接收非緩存非直接IO 的方式的請求,驅動初始化時在DeviceObject->Flags 域上既不設置DO_BUFFERED_IO 標志,也不設置DO_DIRECT_IO 標志。當驅動接收到這樣的請求,相應的Irp->UserBuffer 域會放有附屬于這個請求的數據地址。因為這個緩沖區在用戶地址空間上,驅動程序必須在用之前使相應的地址合法化。驅動程序在try/except 塊里調用ProbeForRead 或者ProbeForWrite 函數來合法化特定的指針。驅動還必須完全在try/except塊里處理所有對這一緩沖區的訪問。
另外,驅動還必須在應用(manipulating)數據之前將它拷貝到池(the pool)或堆棧里一個安全的內核模式地址。將數據拷貝到內核模式緩沖區確保了用戶模式的調用者不會在驅動已經合法化數據之后再修改它。