利用WinDriver开发PCI设备驱动程序

摘要：WinDriver是一套PCI驱动程序开发包。它改变了传统驱动程序开发的方法与思路，极在地简化了驱动程序的编制；同时，又没有牺牲驱动程序的性能，是一套高效、快捷的PCI驱动程序开发软件包。特别适合专业硬件人员的使用。

WinDriver是Jungo公司出版的一个设备驱动程序开发组件，它可以大大加速PCI设备驱动程序的开发。作者在实际的项目中采用了WinDriver来开发设备驱动程序，取得了相当好的运行效果。从目前国内的资料上来看，大多数设计人员还是在用DDK、Wtools开发设备驱动程序，因而作者觉得有必要向大家介绍与推荐这个软件。

WinDriver是一套设备驱动程序开发组件，它的目的就是方便Windows程序员快速开发出PCI/ISA设备的Windows驱动程序（目前最新的版本V4.32还支持PCMCIA、USB设备的驱动程序的开发，并且除了支持Windows9X/NT系统外，还有支持Unix、Windows CE的版本推出）。利用WinDriver开发设备驱动程序，不需要熟悉操作系统的内核，整个驱动程序中的所有函数都是工作在用户态下的，通过与WinDriver的.Vxd或者.Sys文件交互来达到驱动硬件的目的。由于是一个用户态程序，效率的高低也就成了人们选择WinDriver时关心的一个问题。大量实践数据表明，WinDriver并没有通过牺牲系统性能来换取驱动程序的快速开发，的确是一个“像开发用户态程序那样简单，像核心态程序那样高效”[1]的开发工具。

1 WinDriver主要特征

·提供了从用户层访问硬件的简单方法；

·能够方便地将性能要求特别苛刻的部分通过Windriver提供的API插入到核心态模式运行，提高执行效率；

·对主流PCI接口芯片（AMCC、PLX、V3系列）提供了很好的支持；

·可以利用常见的软件开发平台（Visual C++、Borland C++、VB4、Java、Delphi）；

·支持I/O、DMA、中断处理，支持PCI、ISA、EISA设备的开发；

·无需DDK以及核心态程序开发的经验。

2 开发步骤

a.根据WinDriver的文档，建议开发步骤如下：

·修改代码，加入定制功能；

·在用户态执行与调试代码；

·将性能苛刻部分插入到核心态；

b.我们在实际编写驱动程序的过程中发现，完全用WinDriver提供API来写驱动程序比在Wizard生成的框架代码上修改更为灵活。一般来说，PCI驱动程序分成3个部分：初始化部分，对硬件资源的访问函数库、具体调用部分。其中，后面两个部分对于不同的硬件都是基本一致的。比如说，我们先后开发的基于AMCC5933与PLX9052的PCI接口卡，对于他们的硬件资源访问，用的都是WinDriver下面相同的API；两者开发的不同只在于初始化时对于硬件资源的锁定。所以只要开发出了针对一种接口芯片的系统的驱动代码后，以后一般只要修改接口芯片的ID值及一些寄存器的偏移值，就能够移植了，比每次生成不同的框架代码再改动也许要更简便。

3 实例分析

整个驱动程序的结构大致如下：

·打开WinDriver设备；

·查找我们要访问的PCI设备；

·枚举该设备的资源（内存、I/O、中断）；

·锁定该设备的资源只能为我们所用，不能被其他程序访问；

·访问板上的资源；

·解锁资源；

·关闭WinDriver设备。

以下为一段使用WinDriver开发的AMCC5933DMA的驱动代码，利用这个程序来演示WinDriver的程序结构。这个程序只要稍加修改，就可以用来作为其他PCI卡的驱动程序的一部分，例如PLX9050、9054。为了节省篇幅，省略了变量说明部分。程序中出现的变量大都由其名称可以反映含义，具体可以参见WinDriver的设计文档中的说明。

hWD=WD_Open(); //打开WinDriver设备，每次使用前必须调用；

pciScan.searched.dwVendorId=0x10e8; //AMCC公司供货号

pciScan.searched.dwDeviceId=0x4750; //AMCC5933的设备号

WD_PciScanCards (hWD,pciSxcan); //枚举PCI槽上的设备

pciSlot =pciScan.cardSilt[0]; //假设只有我们一个设备得到设备槽的号码

pciCardInfo.pciSlot=pciSlot;

WD_PciGetCardInfo(hWD,pciCardInfo); //得到该设备槽上的设备信息

Card=pciCardInfo.Card; //Card为一个反映PCI卡上资源的结构

cardReg.Card=Card;

WD_CardRegister(hWD,cardReg); //向核心态登记，锁定卡上资源

Item=Card.Item[2]; //将卡上的号为2的资源赋给Item

if(Item.item==ITEM_MEMORY)

{

regAddr=Item.I.Mem.dwUserDirectAddr; //得到PCI卡上的内存映射到用户态的地址

}

Dma1.dwBytes=4*dwDWord;

Dma1.pUserAddr=pBuffer1;

Dma1.dwOptiONs=0;

WD_DMALock(hWD,Dma1); //锁定用于DMA的内存资源

至此与PCI卡上的