PCI驱动程序开发实例

　　PCI I/O寄存器只能由PCI主机通过基址l寄存器(Basel Address Register)或基址2寄存器(Base2Address Register)的空间映射进行访问。

　　(3)映射在DSP外设空间的PCI寄存器，用于DSP控制PCI接口可以由外部PCI主机访问，也可以由DSP访问。

2 驱动程序设计

　　设备驱动程序提供连接到计算机硬件的软件接口。它是操作系统的信任部分，由I/O管理器(I/O Manag-er)管理和调动。

　　用户应用程序以一种规范的方式访问硬件，而不必考虑如何控制硬件。驱动程序总是使设备看起来像一个文件，可以打开设备的一个句柄，然后应用程序可以在设备句柄最后关闭之前向驱动程序发出读写请求。

　　I/O管理器每收到一个来自用户应用程序的请求就创建一个I/O请求包(IRP)的数据结构，并将其作为参数传递给驱动程序。

　　2.1 设备驱动程序的组成部分

　　可以把一个完整的驱动程序看作是一个容器，它包含许多例程。当操作系统遇到一个I/O请求包(I/ORequest Packet，IRP)时，它就调用这个容器中的例程来执行该IRP的各种操作。驱动程序包含以下几个基本例程：

　　(1)DriverEntry例程：它是驱动程序的初始化入口点，必须叫作DriverEntry。它负责驱动程序的初始化，用来初始化驱动程序范围内的数据结构和资源。它主要有以下三个功能：设置Adddevice，Unload和其他例程的入口指针;可以从注册表中获取一些需要的信息以初始化驱动程序;初始化其他的在驱动程序范围内的数据结构和资源。所有的驱动程序都必须包含它。当装载驱动程序时，PnP管理器为每个驱动程序调用一次 DriverEntry例程。

　　(2)AddDevice例程：在驱动程序初始化以后，PnP管理器调用驱动程序的Add Device例程来初始化由该驱动程序所控制的设备。在Add Device例程中，驱动程序创建一个设备对象作为目标设备，并将设备对象附着到设备堆栈中。

　　(3)PnP例程：PCI设备都是即插即用设备，PCI设备的驱动程序必须具备PnP例程。PnP管理器使用PnP例程来管理驱动程序启动、停止和删除设备。

　　(4)分发例程(Dispatch)：用于管理驱动程序与应用程序之间的通信，从而实现应用程序控制PCI设备的目的。

　　严格地说，驱动程序中只有“初始化”模块Drivet-Entry例程是一定不能少的。在实际工作中，所有驱动程序都有分发例程处理用户I/O请求。

2.2 IRP处理

　　I/O请求包(IRP)是驱动程序操作的中心，是一个预先定义的数据结构，带有一组对它进行操作的I/O管理器例程。一个IRP有固定的首部和可变数目的 IRP栈单元。IRP的固定部分含有IRP的固定属性，每个栈单元含有大多数有关的IRP参数。当IRP由多个驱动程序处理时，使用多个IRP栈单元。每个驱动程序从当前IRP栈单元得到它的IRP参数。如果把IRP沿当前设备的驱动程序栈向下传递，必须在当前驱动程序中使用正确的参数设置下一个栈单元，然后在此驱动程序中利用函数IoCalldriver()调用更低层的驱动程序。驱动程序不必处理所有的IRP，但至少需要处理“创建”和“关闭”这两个 IRP。I/O管理器接收I/O请求，然后在把它传递到合适的驱动程序栈中的最高驱动程序之前，分配并初始化IRP。驱动程序处理IRP的过程如图2所示。

　　IRP首先到达最高层的驱动程序1，驱动程序1使用函数IoGetCurrentIrpStackLocation()获得指向当前栈单元的指针。

　　然后驱动程序1使用IoCallDriver()函数调用下一个驱动程序。I/O管理器现在改变“当前IRF’栈单元”指针，所以驱动程序2看到向下的第二个IRP栈单元(驱动程序1为它设置的栈单元)。这个过程继续，直到最底层的的驱动程序4收到这个IRP。

　　驱动程序4现在处理这个IRP。当它完成IRP的处理时，驱动程序4调用IoCompleteRequest()函数。指示它已经完成IRP的处理。IRP再沿设备栈向上传递，直到它最终弹出栈顶，回到用户。

　　2.3 IRP的完成

　　当一个驱动程序完成对IRP的处理时，它必须告诉I/O管理器，这称为IRP完成。如下面代码所示，必须设置IRP IoStatus域结构中的几个域。IoStatus，Status设置为一个NTSTATUS状态码，IoStatus.In-formation通常存储传输的字节数。如：

　　Irp一>loStatus.Status=S T ATUS_SUCCESS

　　Irp一>IoStatus.Information=info;

　　IoCompleteRequest(Irp，IO_NO_INCREMENT);

　　调用IoCompleteRequest()表明低层驱动程序已经完成了IRP的请求，并将这个IRP返回给I/O管理器。IO_No_INCREMENT是个系统定义的常量，指定启动该IRP的优先级，需要驱动程序快速处理。

3 驱动程序功能实现

　　当把板卡第一次插到计算机的PCI插槽以后，计算机的系统总线会检测到有个新设备没有安装驱动程序，并提示安装驱动程序。正确地安装驱动程序以后，用户就可以在应用程序中与驱动程序进行通信。