根據PCI總線(xiàn)的實(shí)時(shí)測頻卡WDM驅動(dòng)程序設計策略
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4測頻卡WDM驅動(dòng)程序實(shí)現
在微軟公司DDK工具的支持下，Compuware Nu-Mega公司提供Driver Studio工具包中的DriverWorks將WDM驅動(dòng)程序編寫(xiě)所需的對內核及對硬件的訪(fǎng)問(wèn)封裝成類(lèi)庫，加上驅動(dòng)程序代碼生成向導DriverlWizard，極大地簡(jiǎn)化了驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)難度。本文選擇DriverWorks作為WDM驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)工具。
測頻卡驅動(dòng)程序的主要功能是為用戶(hù)讀取所測信號的頻率參數，包括載頻、調制方式、碼元速率等。同時(shí)用戶(hù)還能通過(guò)驅動(dòng)程序發(fā)送命令對測頻卡的工作方式進(jìn)行控制。由此可知，驅動(dòng)程序要重點(diǎn)處理好硬件訪(fǎng)問(wèn)和中斷處理工作。
4.1I／O訪(fǎng)問(wèn)
類(lèi)KIoRange封裝了對I／O端口的操作。本卡中PCI配置寄存器中的Base 2基地址寄存器定義了I／O空間。在OnstartDevice例程中取得I／O資源，并初始化，其函數實(shí)現如下：
完成初始化后，可以用成員函數inb，inw，ind從I／O端口讀一個(gè)(多個(gè))字節、字、雙字的數據；outb，outw，outd向I／O端口寫(xiě)一個(gè)(多個(gè))字節、字、雙字的數據。
4.2內存訪(fǎng)問(wèn)
在Windows系統中，內存分為分頁(yè)內存和非分頁(yè)內存。在WDM驅動(dòng)程序中，對于硬件的內存映射一般需要用非分頁(yè)內存。因為在一些較高級別的例程中，使用分頁(yè)內存會(huì )造成系統產(chǎn)生缺頁(yè)中斷，從而引起死鎖。使用非分頁(yè)內存無(wú)需太多的轉換，非常安全，效率也高。類(lèi)KMemoryRange封裝了對PCI設備映射內存的操作。類(lèi)KMemoryRange成員函數的讀／寫(xiě)操作同類(lèi)KIoRange。由PCI配置寄存器中的Base 0和Base 1基地址寄存器分別定義了兩個(gè)內存空間。在OnstartDevice例程中取得內存資源并初始化，其函數實(shí)現如下：
Status=m_MemoryRange0．Initialize(pResListTranslated，pResListRaw，PciConfig．BaseAddresslndexToOrdinal(0))；
Status=m_MemoryRangel．Initialize(pResListTranslated，pResListRaw，PeiConfig．BaseAddresslndexToOrdinal(1))；
4.3中斷處理
中斷處理一般需要聲明兩種類(lèi)實(shí)例：Klnterrupt和KDeferredCall。Kinterrupt類(lèi)用于實(shí)現硬件中斷處理；KDeferredCall類(lèi)用于實(shí)現延時(shí)過(guò)程調用。首先創(chuàng )建一個(gè)Klnterrupt類(lèi)實(shí)例m_Irq，將此實(shí)例作為設備類(lèi)的成員變量，然后創(chuàng )建一個(gè)KDeferredCall類(lèi)實(shí)例m_DpcFor_Irq。m_Irq對應的中斷服務(wù)例程和m_DpcFor_Irq對應的延時(shí)過(guò)程調用例程也需要在實(shí)例中聲明。這兩個(gè)實(shí)例m_Irq和m_DpcFor_Irq都是在OnstartDevice例程中初始化的，代碼如下：
status=m_Irq．InifializeAndConnect(pResListTranslated，LinkTo(Isr_Irq)，This)；
m_DpcFor_Irq．Setup(LinkTo(DpeFor_Irq)，this)；
中斷服務(wù)例程的處理時(shí)間應盡量短，對于一些耗時(shí)，但不需要立即處理的任務(wù)，中斷服務(wù)程序會(huì )調用一個(gè)低于中斷服務(wù)程序DIRQL級別的延遲過(guò)程調用程序DPC，在DISPATCH_LEVEL上完成處理，這個(gè)級別上的限制較少，函數調用也相對比較方便。在中斷服務(wù)例程中，首先判斷中斷是否是自己設備產(chǎn)生的，若不是，返回FALSE；若是，進(jìn)行必要的處理，請求一個(gè)DPC(延時(shí)過(guò)程調用)，然后返回TRUE。關(guān)鍵代碼如下：
在延時(shí)過(guò)程調用例程DpcFor_Irq中，讀取所測信號的頻率參數：
5驅動(dòng)程序與應用程序之間的通信
雖然驅動(dòng)程序是為設備的硬件層編程服務(wù)的，但同樣需要提供和應用程序進(jìn)行通信的能力，從而最終達到應用程序控制設備的目的。應用程序與驅動(dòng)程序之間的通信通過(guò)調用Win32 API來(lái)實(shí)現，應用程序用Creatfile函數通過(guò)已經(jīng)定義的設備接口來(lái)獲取驅動(dòng)程序文件句柄，然后將文件句柄作為其他Win32 API函數的一個(gè)參數，對驅動(dòng)程序的進(jìn)行數據操作。調用DeviceloControl進(jìn)行數據量較小的，如控制指令傳輸或端口、寄存器訪(fǎng)問(wèn)；調用ReadFile，WriteFile等函數進(jìn)行數據量較大的傳輸，如內存讀／寫(xiě)等。驅動(dòng)程序與應用程序的通信有DeviceControl異步完成、共享Win32事件通知兩種方式。Win32事件通知是由應用程序創(chuàng )建了一個(gè)事件后，設置事件的狀態(tài)為Unsignal，然后直接將該事件句柄傳遞給驅動(dòng)程序，等待驅動(dòng)程序發(fā)送事件通知。驅動(dòng)程序通過(guò)類(lèi)Kevent獲取這個(gè)事件的一個(gè)對象指針后，在IRQL≤DISPATCH_LEVEL級別的例程中設置事件信號狀態(tài)為Signal來(lái)通知應用程序進(jìn)行后續處理。
6結語(yǔ)
基于上述的硬件結構和驅動(dòng)程序設計方法，成功開(kāi)發(fā)了一款實(shí)時(shí)測頻卡，在實(shí)際中得到了很好的應用，板卡工作正常，達到了預期效果。實(shí)踐證明，DriverWorks是一款功能強大，使用方便的驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)工具，利用它可以方便快捷地構造PCI設備的驅動(dòng)程序框架，大大加快了開(kāi)發(fā)周期，提高了開(kāi)發(fā)效率。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/151875.htm
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