PCI驅動程序開發實例

　　PCI I/O寄存器只能由PCI主機通過基址l寄存器(Basel Address Register)或基址2寄存器(Base2Address Register)的空間映射進行訪問。

　　(3)映射在DSP外設空間的PCI寄存器，用于DSP控制PCI接口可以由外部PCI主機訪問，也可以由DSP訪問。

2 驅動程序設計

　　設備驅動程序提供連接到計算機硬件的軟件接口。它是操作系統的信任部分，由I/O管理器(I/O Manag-er)管理和調動。

　　用戶應用程序以一種規范的方式訪問硬件，而不必考慮如何控制硬件。驅動程序總是使設備看起來像一個文件，可以打開設備的一個句柄，然后應用程序可以在設備句柄最后關閉之前向驅動程序發出讀寫請求。

　　I/O管理器每收到一個來自用戶應用程序的請求就創建一個I/O請求包(IRP)的數據結構，并將其作為參數傳遞給驅動程序。

　　2.1 設備驅動程序的組成部分

　　可以把一個完整的驅動程序看作是一個容器，它包含許多例程。當操作系統遇到一個I/O請求包(I/ORequest Packet，IRP)時，它就調用這個容器中的例程來執行該IRP的各種操作。驅動程序包含以下幾個基本例程：

　　(1)DriverEntry例程：它是驅動程序的初始化入口點，必須叫作DriverEntry。它負責驅動程序的初始化，用來初始化驅動程序范圍內的數據結構和資源。它主要有以下三個功能：設置Adddevice，Unload和其他例程的入口指針;可以從注冊表中獲取一些需要的信息以初始化驅動程序;初始化其他的在驅動程序范圍內的數據結構和資源。所有的驅動程序都必須包含它。當裝載驅動程序時，PnP管理器為每個驅動程序調用一次 DriverEntry例程。

　　(2)AddDevice例程：在驅動程序初始化以后，PnP管理器調用驅動程序的Add Device例程來初始化由該驅動程序所控制的設備。在Add Device例程中，驅動程序創建一個設備對象作為目標設備，并將設備對象附著到設備堆棧中。

　　(3)PnP例程：PCI設備都是即插即用設備，PCI設備的驅動程序必須具備PnP例程。PnP管理器使用PnP例程來管理驅動程序啟動、停止和刪除設備。

　　(4)分發例程(Dispatch)：用于管理驅動程序與應用程序之間的通信，從而實現應用程序控制PCI設備的目的。

　　嚴格地說，驅動程序中只有“初始化”模塊Drivet-Entry例程是一定不能少的。在實際工作中，所有驅動程序都有分發例程處理用戶I/O請求。

2.2 IRP處理

　　I/O請求包(IRP)是驅動程序操作的中心，是一個預先定義的數據結構，帶有一組對它進行操作的I/O管理器例程。一個IRP有固定的首部和可變數目的 IRP棧單元。IRP的固定部分含有IRP的固定屬性，每個棧單元含有大多數有關的IRP參數。當IRP由多個驅動程序處理時，使用多個IRP棧單元。每個驅動程序從當前IRP棧單元得到它的IRP參數。如果把IRP沿當前設備的驅動程序棧向下傳遞，必須在當前驅動程序中使用正確的參數設置下一個棧單元，然后在此驅動程序中利用函數IoCalldriver()調用更低層的驅動程序。驅動程序不必處理所有的IRP，但至少需要處理“創建”和“關閉”這兩個 IRP。I/O管理器接收I/O請求，然后在把它傳遞到合適的驅動程序棧中的最高驅動程序之前，分配并初始化IRP。驅動程序處理IRP的過程如圖2所示。

　　IRP首先到達最高層的驅動程序1，驅動程序1使用函數IoGetCurrentIrpStackLocation()獲得指向當前棧單元的指針。

　　然后驅動程序1使用IoCallDriver()函數調用下一個驅動程序。I/O管理器現在改變“當前IRF’棧單元”指針，所以驅動程序2看到向下的第二個IRP棧單元(驅動程序1為它設置的棧單元)。這個過程繼續，直到最底層的的驅動程序4收到這個IRP。

　　驅動程序4現在處理這個IRP。當它完成IRP的處理時，驅動程序4調用IoCompleteRequest()函數。指示它已經完成IRP的處理。IRP再沿設備棧向上傳遞，直到它最終彈出棧頂，回到用戶。

　　2.3 IRP的完成

　　當一個驅動程序完成對IRP的處理時，它必須告訴I/O管理器，這稱為IRP完成。如下面代碼所示，必須設置IRP IoStatus域結構中的幾個域。IoStatus，Status設置為一個NTSTATUS狀態碼，IoStatus.In-formation通常存儲傳輸的字節數。如：

　　Irp一>loStatus.Status=S T ATUS_SUCCESS

　　Irp一>IoStatus.Information=info;

　　IoCompleteRequest(Irp，IO_NO_INCREMENT);

　　調用IoCompleteRequest()表明低層驅動程序已經完成了IRP的請求，并將這個IRP返回給I/O管理器。IO_No_INCREMENT是個系統定義的常量，指定啟動該IRP的優先級，需要驅動程序快速處理。

3 驅動程序功能實現

　　當把板卡第一次插到計算機的PCI插槽以后，計算機的系統總線會檢測到有個新設備沒有安裝驅動程序，并提示安裝驅動程序。正確地安裝驅動程序以后，用戶就可以在應用程序中與驅動程序進行通信。