Windows 2000內核模式驅動(dòng)程序設計

在Windows2000和Windows98中，通過(guò)使用總線(xiàn)驅動(dòng)程序，PnP管理器能夠自動(dòng)檢測硬件和分配I／O資源。在WDM驅動(dòng)程序中PnP管理器使用主功能代碼為IRP－MJ－PNP的I／O請求包與設備驅動(dòng)程序交換信息和請求，完成對硬件設備的檢測和配置工作。PnP請求包完成2種功能：指示驅動(dòng)程序何時(shí)又如何配置和取消硬件及驅動(dòng)程序本身的設置；指導驅動(dòng)程序完成一系列的狀態(tài)轉換。PnP請求可以包含二十多個(gè)次功能代碼，部分功能代碼（如IRP－READ－CONFIG，IRP－MN－QUERY－RE－SOURCE－REQUIREMENTS等）只能由總線(xiàn)驅動(dòng)程序處理，功能驅動(dòng)程序和過(guò)濾驅動(dòng)程序只是將該IRP請求下傳到總線(xiàn)驅動(dòng)程序。對功能驅動(dòng)程序和過(guò)濾驅動(dòng)程序中比較重要的IRP－MN－START－DEVICE用來(lái)通知功能驅動(dòng)程序其硬件被賦予了什么的I／O資源，以及指導功能驅動(dòng)程序做任何必要的硬件或軟件設置，以便設備能正常工作。IRP－MN－REMOVE－DEVICE告訴功能驅動(dòng)程序關(guān)閉設備并釋放與之關(guān)聯(lián)的設備對象。

驅動(dòng)程序的ISR和DpcForIsr在設備產(chǎn)生中斷時(shí)共同向設備提供服務(wù)。當設備產(chǎn)生中斷時(shí)，驅動(dòng)程序的ISR將被調用，ISR通過(guò)詢(xún)問(wèn)設備硬件收集有關(guān)的硬件設備信息，并盡可能地處理，如果不可能完全處理該中斷請求，就將中斷信息傳遞給Dpc－ForIsr進(jìn)行處理。ISR是運行在DIRQL中斷請求級的，在運行時(shí)，會(huì )阻止在同一處理器上的所有設備發(fā)出的具有更低的DIRQL的中斷，因此在驅動(dòng)程序的編寫(xiě)時(shí)，ISR應盡可能快地返回控制。另外，ISR可以與驅動(dòng)程序的其它部分共享數據和硬件資源，因此需要注意同步問(wèn)題的處理。

3WDM驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)環(huán)境及編譯

Windows2000下編寫(xiě)驅動(dòng)程序的環(huán)境被稱(chēng)為DDKForMicrosoftWindows2000或Windows2000DDK，DDK是一個(gè)命令行下的工作環(huán)境。在安裝DDK前需要先安裝Micro－softVisualC＋＋和Win32SDK（可選）。對驅動(dòng)程序的編譯可以通過(guò)設置VC＋＋的項目設置，在VC＋＋中直接編譯驅動(dòng)程序，但改變設置的工作較繁且易出錯，因此DDKbuild．exe編譯聯(lián)接器是構造驅動(dòng)程序的主要工具。它從配置文件Sources中讀出待編譯的程序的配置，包括源文件、目標文件等，從環(huán)境變量Include中得到引用文件的地址，然后調用VisualC＋＋的編譯聯(lián)接器Nmake．exe進(jìn)行實(shí)際的編譯聯(lián)接工作。

另外，build編譯聯(lián)接器還可以通過(guò)查看DIRS文件中的偽指令，確定要編譯的驅動(dòng)程序目錄列表。日志文件build．log、build．wrn，build．err中分別記錄了編譯聯(lián)接中執行的命令行、遇到的錯誤和警告。編譯完成后的文件后綴為．sys。

驅動(dòng)程序的調試是在原代碼級進(jìn)行的，可以用微軟公司提供的WinDbg調試工具，但需要在兩臺以串口聯(lián)接的計算機上進(jìn)行。而NUMEGA公司的SOFTICE比較方便地在一臺計算機上進(jìn)行核心代碼的調試。

4ATM信令接口卡的驅動(dòng)例程分析

我們開(kāi)發(fā)的ATM信令接口卡硬件符合PCI2．1標準，其與應用程序的數據傳輸為DMA方式。主要部分代碼如下。

在該驅動(dòng)程序入口部分中我們完成了各個(gè)分發(fā)例程入口的設置工作。

AtmPnp例程中完成對硬件資源的的檢測和配置工作，并且初始化請求隊列，獲得完成DMA傳輸的DMA適配器對象，掛接中斷處理對象等功能。

在A(yíng)ddDevice函數調用IoCreateDevice函數中創(chuàng )建一個(gè)設備對象，并通過(guò)調用IoAttachDe－viceToDeviceStack把它聯(lián)接到以PDO為底的設備堆棧中。

在PnP例程中對IRP－MN－START－DEVICE的處理代碼如下。

在處理中斷資源時(shí)給出的IoConnectInterrupt函數掛接了中斷處理函數AtmHandlerInter－rupt。

其他函數實(shí)現不再一一介紹。在具體實(shí)現的數據的傳輸、工作模式的設置等功能與所使用的硬件的寄存器的工作模式有關(guān)。在設計的過(guò)程中，應該注意每個(gè)例程的運行中斷級。在處理I／O請求時(shí)，應根據硬件的特性和API的要求決定IRP隊列的方式及取消IRP的例程的編寫(xiě)。

在編寫(xiě)驅動(dòng)程序前，應該盡量了解硬件本身。這包括硬件的總線(xiàn)結構、控制寄存器的訪(fǎng)問(wèn)方式、中斷行為、數據傳輸機制和設備內存等。

5小結

驅動(dòng)程序的編寫(xiě)是較復雜的過(guò)程，因驅動(dòng)程序是操作系統信任的組件，任何細小的錯誤可能引起操作系統的崩潰，在驅動(dòng)程序編寫(xiě)過(guò)程中，應該反復測試所寫(xiě)的代碼，并遵循驅動(dòng)程序的規則?？傊?，開(kāi)發(fā)驅動(dòng)程序的工作與開(kāi)發(fā)Windows應用程序開(kāi)發(fā)是完全不同的，且與驅動(dòng)程序緊密相連的硬件都有自己的硬件和軟件規范，本文從一般驅動(dòng)程序概念出發(fā)，給出了驅動(dòng)程序的總體描述和組成部分，并以部分例程代碼為例給出了驅動(dòng)程序的基本組成結構和注意問(wèn)題。要想能夠很好掌握驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)，最根本是閱讀DDK文檔并實(shí)踐編寫(xiě)驅動(dòng)程序。