pci设备的wdm驱动程序设计探讨与研究.doc

PCI（Peripheral Component Interconnect）设备是指通过PCI总线与计算机系统连接的硬件设备，如网卡、声卡、显卡等。WDM（Windows Driver Model）是微软为Windows操作系统设计的一种驱动程序模型，它适用于Windows 98及其以后的版本，包括Windows 2000、XP、Vista等。WDM驱动程序设计的目标是提供一个统一的、可扩展的接口，使得硬件厂商能够编写出兼容多种Windows操作系统的驱动程序。 在设计PCI设备的WDM驱动程序时，通常会使用像DriverStudio这样的工具套件，尤其是NuMega公司的DriverWorks。DriverWorks利用面向对象编程（OOP）的理念，将内核访问和硬件访问封装成类，这极大地简化了驱动程序的开发过程，并且可以通过向导自动生成驱动程序的基本框架，从而减轻开发者的工作负担。DriverWorks还被集成到Visual Studio（VC）中，使得开发环境更加友好。 开发PCI设备驱动程序的第一步通常是使用向导生成程序框架和设备配置信息。在向导中，需要填写驱动程序的工程名和路径，选择驱动程序的目标操作系统（通常是WDM），然后指定设备类型为PCI，并输入PCI设备的标识信息，包括Vendor ID、Device ID、Subsystem ID和Revision ID。这些信息在PCI设备初始化时由硬件提供，用于系统识别和匹配相应的驱动程序。 接下来，向导会自动生成三个主要的类：驱动程序类、设备类和IRP排队处理类。驱动程序类负责加载、卸载等管理工作，设备类实现具体的功能，如PNP（Plug and Play）处理、中断处理、电源管理等，而IRP排队处理类则用于处理驱动程序的IRP（I/O请求包）序列化，以避免并发操作导致的问题。 在向导的后续步骤中，可以选择需要驱动程序处理的I/O操作，如Read、Write、Device Control等。例如，Read和Write对应应用程序的读写操作，Device Control通常用于处理自定义的IOCTL（I/O控制命令）。IRP串行处理的选择取决于设备的实际需求，某些操作可能需要立即处理，而其他操作可能需要排队等待。 通过向导创建的驱动程序代码需要进一步完善，添加具体的设备操作代码，以实现与硬件的交互。这可能涉及到中断服务例程（Interrupt Service Routine，ISR）、设备枚举、资源分配、中断处理以及与用户模式的应用程序之间的通信等。 PCI设备的WDM驱动程序设计是一个涉及硬件接口、系统内核交互和用户模式应用通信的复杂过程。使用DriverWorks这样的工具可以显著提高开发效率，但开发者仍需深入理解WDM驱动模型和PCI总线协议，以便正确地实现驱动程序并与硬件设备进行有效通信。