基于Windows2000操作系统的PCI卡WDM驱动程序开发

### 基于Windows2000操作系统的PCI卡WDM驱动程序开发 #### Windows2000驱动程序简介 在Windows2000操作系统中，应用程序与硬件之间的交互受到严格的控制，以确保操作系统的安全性和稳定性。所有的应用程序运行在用户模式下，而操作系统的核心组件（包括设备驱动程序）则运行在内核模式。为了访问硬件资源，应用程序必须通过调用Win32 API函数向内核模式发送请求。Win32子系统模块负责将这些API调用转换为平台相关的系统服务接口调用，最终通过内核模式的支持例程来实现对硬件的实际访问。 内核模式中的服务例程与应用程序之间的通信是通过输入/输出请求包（I/O Request Packet, IRP）来进行的。当应用程序发起一个请求时，I/O管理器会根据请求类型构建相应的IRP，并将其发送到适当的驱动程序例程进行处理。这种机制确保了系统内部通信的安全性和效率。 #### WDM驱动程序模型 ##### WDM驱动程序简介 WDM（Windows Driver Model）是微软为Windows98、Windows2000和Windows XP设计的一种新的驱动程序架构。WDM支持即插即用（Plug and Play, PnP）、电源管理（Power Management）和Windows管理工具（Windows Management Instrumentation, WMI）等功能，并且可以在这些操作系统之间实现源代码级别的兼容性。这种特性使得WDM成为现代设备驱动程序开发的标准框架之一。 ##### WDM驱动程序构成 WDM驱动程序由一系列例程组成，这些例程负责处理来自I/O管理器的不同类型的IRP请求。以下是WDM驱动程序中常见的几个核心例程： - **DriverEntry**：这是驱动程序的入口点，用于初始化驱动程序并注册驱动程序的服务例程。 - **AddDevice**：此例程用于创建功能设备对象（Functional Device Object, FDO）。 - **DispatchPnP**：处理与即插即用相关的IRP。 - **DispatchPower**：处理与电源管理相关的IRP。 - **DispatchWMI**：处理与Windows管理工具相关的IRP。 除了上述基本例程外，开发人员还可以根据需要实现其他例程，例如StartIo例程用于处理IRP的排队，中断服务例程（ISR）和延迟过程调用例程（DPC）用于处理硬件中断等。 ##### WDM驱动程序的层次结构 WDM驱动程序采用分层结构，每一层都有特定的功能。图2展示了WDM驱动程序的典型层次结构。从底层到高层依次为： - **物理设备对象（PDO）**：代表实际的硬件设备。 - **功能设备对象（FDO）**：用于管理特定设备的功能。 - **过滤器设备对象（FDO）**：用于扩展或修改设备行为。 在WDM驱动程序中，不同层次的驱动程序具有不同的职责： - **总线驱动程序**：负责识别和管理连接到总线上的硬件设备。 - **功能驱动程序**：负责处理特定硬件设备的驱动逻辑。 - **过滤器驱动程序**：可以通过拦截和修改IRP来改变设备的行为。 #### PCI9052通信卡的开发 本文档讨论了如何使用Numega公司的DriverWorks开发工具在Windows2000操作系统下为PLX公司的PCI接口芯片PCI9052开发WDM驱动程序。PCI9052是一款广泛应用于各种PCI总线应用中的高性能PCI桥接芯片。开发此类驱动程序通常需要以下步骤： 1. **熟悉PCI9052的技术规格**：了解芯片的基本特性和工作原理。 2. **配置开发环境**：安装必要的开发工具，如DriverWorks等。 3. **编写驱动程序代码**：实现上述提到的基本例程以及其他可能需要的功能。 4. **调试和测试**：确保驱动程序能够正确地与硬件通信，并处理各种异常情况。 5. **应用程序接口设计**：定义驱动程序与应用程序之间的接口，以便应用程序能够有效地使用硬件资源。 通过遵循上述步骤，开发人员可以成功地为PCI9052芯片开发出稳定可靠的WDM驱动程序，从而实现对基于Windows2000操作系统的PCI卡的有效管理和控制。