PCI 设备 Windows 通用驱动程序设计
2004-5-13 10:56:55 驱动开发网 李海
（ 华 强 电 子 世 界 网 讯 ） 本 文 结 合 “通 用 高 速 PCI 总 线 目 标 模 块 ” 的 驱 动 程
序 设 计 ，全 面 地 讨 论 了 Windows 设 备（ 特 别 是 PCI 设 备 ）驱 动 程 序 编 写 时 所 面
临 的 主 要 问 题 及 解 决 方 案 ， 并 提 出 了 封 装 设 备 驱 动 的 方 法 。
关 键 词 ： PCI 设 备 驱 动 程 序 端 口 内 存 中 断 封 装
在 设 计 和 使 用 PCI 设 备 时 ， 经 常 要 在 Ｐ Ｃ 机 的 软 件 中 访 问 和 控 制 硬 件 设
备 ， 但 Windows 操 作 系 统 （ 包 括 Windows95/98 、 Windows NT 、 Windows 2000
为 了 保 证 系 统 的 安 全 性 、稳 定 性 和 可 移 植 性 ，对 应 用 程 序 访 问 硬 件 资 源 加 以 限
制 ， 这 就 要 求 设 计 设 备 驱 动 程 序 以 实 现 PC 机 的 软 件 对 PCI 设 备 的 访 问 。
Windows 下 的 驱 动 程 序 不 仅 仅 包 括 物 理 设 备 的 驱 动 程 序 ， 也 包 括 为 文 件 系
统 等 非 物 理 设 备 编 写 的 虚 拟 设 备 驱 动 程 序 。为 了 简 化 问 题 ，下 面 只 讨 论 硬 件 物
理 设 备 的 驱 动 程 序 。 本 文 将 以 撏 ㄓ 酶 咚 伲 校 茫 勺 芟 吣 勘 昴 ？ 閿 [1] 的 驱 动 设 计
为 例 ，探 讨 PCI 设 备 的 驱 动 程 序 设 计 方 案 。我 们 开 发 了 一 套 通 用 的 PCI 设 备 驱
动 程 序 ，它 可 以 完 成 一 般 PCI 设 备 驱 动 所 需 的 功 能 ，可 以 作 为 其 它 PCI 设 备 驱
动 开 发 的 框 架 。
１ 驱 动 程 序 的 模 式 和 开 发 工 具 的 选 择
设 备 驱 动 程 序 是 指 管 理 某 个 外 围 设 备 的 一 段 代 码 。驱 动 程 序 不 会 独 立 地 存
在 ，而 是 操 作 系 统 的 一 部 分 。通 过 设 备 驱 动 程 序 ，多 个 进 程 可 以 同 时 使 用 这 些
资 源 ， 从 而 可 以 实 现 多 进 程 并 行 运 行 。 在 下 文 中 ， 将 调 用 设 备 驱 动 程 序 的 pc
机 程 序 称 为 用 户 程 序 。
Windows 95 和 Windows NT 采 用 的 驱 动 程 序 体 系 不 同 ， 所 以 大 多 数 情 况 下
驱 动 程 序 也 不 能 通 用 。 如 果 设 备 需 要 在 Windows 9X/NT 下 使 用 ， 一 般 至 少 要 设
计 Windows 9X 和 Windows NT 两 个 驱 动 程 序 版 本 。wINDOWS 98 可 以 兼 容 Windows
95 的 驱 动 程 序 ， 同 时 它 又 推 出 一 个 新 的 Win32 Drivers Mode (WDM) 驱 动 类 型 。
Windows 98 中 有 些 设 备（ 如 USB 设 备 ）的 驱 动 程 序 必 须 为 WDM 模 式 。这 个 新 的
类 型 实 际 是 在 Windows NT 的 驱 动 模 型 的 基 础 上 增 加 了 即 插 即 用 等 内 容 。WDM 驱
动 也 可 以 用 在 Windows 2000 （ 先 前 叫 Windows NT5.0 ） 中 。 从 长 远 的 角 度 看 。
今 后 开 发 人 员 只 要 开 发 WDM 驱 动 就 可 以 了 ，但 从 目 前 的 市 场 情 况 来 看 ， Windws
95 是 无 法 放 弃 的 ， 所 以 WDM 在 近 一 两 年 还 无 法 替 代 其 它 类 型 的 设 备 驱 动 。
Intel 80386 以 上 的 微 处 理 器 有 4 个 优 先 级 别 ： 0 级 、 1 级 、 2 级 和 3 级 ，
一 般 操 作 系 统 运 行 于 优 先 级 0 级 上 ，而 用 户 程 序 运 行 在 3 级 上 ，在 对 硬 件 操 作
上 有 一 些 限 制（ 具 体 的 限 制 在 不 同 的 操 作 系 统 中 是 不 同 的 ）。 Windows 95 支 持
的 驱 动 类 型 很 多 ， 但 针 对 一 般 硬 件 设 备 而 言 ， 主 要 是 VxD 和 打 印 机 驱 动 两 类 。
VxD 指 的 是 Virtual Device Drivers 。 VxD 运 行 在 Intel 系 统 的 0 级 上 ， 可 以
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