其次選中Buffer以選取讀寫方式,用于描述與I/O操作相關(guān)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。本設(shè)計(jì)需要快速傳送大量數(shù)據(jù),因此采用Direct I/O方式。
(4)在第十步中,需要加入與應(yīng)用程序或者其他驅(qū)動(dòng)程序通信的I/O控制代碼參量。
2.2 驅(qū)動(dòng)程序模塊框圖和代碼分布
PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序模塊包括配置空間的訪問模塊、IO端口模塊、內(nèi)存讀寫模塊和終端模塊等。各模塊之間是對等的。驅(qū)動(dòng)程序模塊框圖如圖3所示。
驅(qū)動(dòng)程序初始化模塊代碼段放在#pragma code_seg(″INT″)和#pragma code_seg()之間。在系統(tǒng)初始化完成后,這部分代碼從內(nèi)存中釋放,防止占用系統(tǒng)寶貴的內(nèi)存資源。#pragma code_seg()之后是驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)的許多模塊的實(shí)現(xiàn)部分。這部分在驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行后不會從內(nèi)存中釋放。
2.3 驅(qū)動(dòng)程序主要模塊的實(shí)現(xiàn)
(1)配置空間的訪問模塊
DriverWorks的KPciConfiguration類封裝了訪問PCI設(shè)備配置空間的所有操作。首先初始化這個(gè)類的實(shí)例:
KpciConfiguration PciConfig()m_Lower.TopOfStack());
/?觹m_Lower是 KpnpLowerDevice類的對象。m_LowerTopOfStack()返回當(dāng)前設(shè)備堆棧頂部的設(shè)備對象。*/
初始化完后可以直接利用成員函數(shù) ReadHeader/ WriteHeader函數(shù)訪問所有的配置寄存器。
為了確定映射空間的類型和大小,先向目標(biāo)基地址寄存器寫入0Xffffffffh,然后回讀該寄存器的值。如果最低位為1,表示映射于I/O空間,反之為存儲空間;如果映射于存儲空間,從第四位開始計(jì)算0的個(gè)數(shù)可以確定內(nèi)存空間的大;如果是I/O方式,從第二位開始計(jì)算0的個(gè)數(shù)可確定I/O空間的大小,最大為256字節(jié)。如果設(shè)備的存儲空間超過256字節(jié),要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的整個(gè)存儲部分的訪問,就必須采用內(nèi)存映射。
(2)I/O操作模塊
Driverworks的KIoRange類封裝了I/O端口訪問的操作。部分代碼如下:
{……
KIORange DevIoPort () ;//創(chuàng)建實(shí)例
NTSTATUS status= DevIoPort ().Initialize ( pResListTranslated,pResListRaW,PciConfig.BaseAddressIndexToOrdinal(0));
/* 第一個(gè)參數(shù)為轉(zhuǎn)換后的資源列表指針;第二個(gè)參數(shù)為原始資源列表指針;第三個(gè)參數(shù)中的0為 I/O口對應(yīng)的基地址,用來轉(zhuǎn)換成特定端口資源的序數(shù)?*/
If(NT _SUCCESS(status))
{……
DevIoPort.inb(0,LineBuf1,10);
/*成功初始化后可分別用KIoRange類的成員函數(shù)inb(/outb)從端口中讀/寫字節(jié) */
}
else{Invalidate();return status;
/*未能初始化成功,錯(cuò)誤信息在status中*/
{
……}
(3)內(nèi)存讀寫模塊
DriverWorks的 KMemoryRange類封裝了端口訪問的操作。
status=m_MemoryRange().Initialize(pResListTranslated,pResListRaw, PciConfig.BaseAddressIndexToOrdinal(0));
此函數(shù)的參數(shù)、意義及具體用法與I/O端口的操作基本相同。
內(nèi)存對象也用來發(fā)送控制字,以控制CPLD的開始和停止等。實(shí)際上控制字是通過PCI9052發(fā)送的。該控制字地址已被映射成PCI的內(nèi)存空間。所以定義一個(gè)指向內(nèi)存空間的內(nèi)存對象,通過該對象即可發(fā)送控制字。
(4)中斷模塊
在中斷模塊,首先要激活PCI9052中斷使能位,然后判斷硬件中斷響應(yīng)是否產(chǎn)生,如果有,則進(jìn)行突發(fā)傳輸,讀入FIFO中的數(shù)據(jù)。
BOOLEAN TranCard::Isr_MyIrq(void)
{ if (// 中斷未產(chǎn)生)
{……
return FALSE;}
else
{/* 如果產(chǎn)生硬件中斷,設(shè)置命令寄存器,進(jìn)行突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸 */
return TRUE;}
}
為了將硬件中斷與編寫的中斷服務(wù)程序連接在一起,采用InitializeAndConnect方法,部分代碼如下:
NTSTATUS TranCardDevice?押?押OnStartDevice(KIrp I )
{……
status=m_MyIrq. InitializeAndConnect(
pResListTranlated,
LinkTo(Isr_MyIrq),
This;)
……}
2.4 驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)用
編寫驅(qū)動(dòng)程序本身不是最終目的,最終目的是調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序管理資源,并為用戶應(yīng)用程序使用。驅(qū)動(dòng)程序加載以后,它的許多進(jìn)程處于Idle狀態(tài),實(shí)際上需要用戶應(yīng)用程序去調(diào)用激活。應(yīng)用程序利用Win32 API直接調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的信息交互。
首先用CreateFile()打開設(shè)備,獲得一個(gè)指向設(shè)備對象的句柄。使用CreateFile函數(shù)時(shí)應(yīng)注意:由于驅(qū)動(dòng)程序是*.sys,所以第一個(gè)參數(shù)應(yīng)該是這個(gè)設(shè)備對象的標(biāo)志連接(symbolic link)。該標(biāo)志連接名有一個(gè)設(shè)置數(shù)據(jù)文件搜索路徑的數(shù)字號,而這個(gè)數(shù)字號通常是零。如果這個(gè)連接名是″TranCard″,則傳遞給CreateFile的宇符串就是:″\\\\.\\ TranCard0″。例如:
HANDLE hDevice=CreateFile(″\\\\.\\TranCard0″)GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ, NULL?, OPEN_EXISTING,0,NULL);
然后用 DeviceIoControl()進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。最后用CloseHandle( )關(guān)閉設(shè)備句柄。
下面是應(yīng)用DeviceIoControl()程序片段。
{……
m_b=DeviceIoControl(hDevice,TRANCARD_IOCTL_
RECEIVE(buffer, sizeof,buffer, NULL,0,&buffersize,NULL);
……}
2.5 驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)試
采用SoftICE、DriverMonitor作為調(diào)試工具,基本調(diào)試過程如下:(1)使用symbol loader加載驅(qū)動(dòng)程序,然后使用SoftICE跟蹤調(diào)試,確認(rèn)驅(qū)動(dòng)程序正常加載;(2)對核心的中斷響應(yīng)程序代碼,用SoftICE中的Genint命令產(chǎn)生虛擬中斷,單步跟蹤中斷;(3)硬件發(fā)送大量的數(shù)據(jù),通過查看內(nèi)存的數(shù)據(jù),確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸是否正確。
在驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)試過程中,經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)“死機(jī)”、“藍(lán)屏”等現(xiàn)象,這些情況可能因內(nèi)存訪問分頁錯(cuò)誤、設(shè)備資源和系統(tǒng)資源沖突、I/O使用錯(cuò)誤、程序中“指針”使用錯(cuò)誤等因素造成。
上述方案均調(diào)試通過。使用WDM模式開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序,程序結(jié)構(gòu)清晰,開發(fā)周期較短,效率高。在PCI從模式條件下,大數(shù)據(jù)量連續(xù)傳輸速度可達(dá)28Mbps以上。





