windowsce设备驱动开发

1、第一章 wince 驱动简介驱动的概念：设备驱动是从操作系统中提取物理或虚拟设备的软件，它封装了底层设备硬件的实现细节，提供WIN32 API接口函数。特点：能让其他类似的设备为应用程序提供一个共同的接口，虽然这些设备之间可能存在一些差异。流驱动是通过设备管理器来加载或管理的。内核模式驱动：设备管理器把所有驱动默认当做内核模式驱动加载到内核空间，除非在注册表中设置了DEVFLAGS_LOAD_AS_USERPROC旗标。用户模式驱动：在注册表中设置DEVFLAGS_LOAD_AS_usermode旗标时，加载的驱动才是用户模式驱动。开发一个完整的Windows CE驱动的步骤：（1） 研究所需

2、开发驱动的硬件的工作原理。（2） 研究windows ce 驱动的工作机制1） 访问外设的方式2） 处理中断的方法3） 内存访问方法4） 处理DMA的方法5） 同步与异步操作（3） 选用合适的驱动模型。（4） 编写代码（5） 调试第二章 windows ce下驱动程序的中断处理windows ce中断的相关概念：1. IRQ（Interrupt ReQuest）物理中断请求：外部设备通过CPU的中断引脚向CPU发送中断信号。2. SYSINTR、逻辑中断：中断发生时，OAL需把物理中断信号映射成OEM定义的逻辑终端号，然后供系统和驱动程序调用.3. ISR（Interrupt Service

3、Routine）、中断服务历程：ISR是运行在内核中的一段代码，通常由OEM实现。ISR负责吧IRQ转化成逻辑中断并返回给内核，内核负责处理寄存器的保存和恢复。4. IST（Interrupt Service Thread）、中断服务线程:IST是运行在设备驱动上的一段程序，IST负责中断的逻辑处理。通常利用中断产生的一个事件是通过IST来实现的中断服务：主要有两部分：内核模式中断服务历程(ISR)和一个用户模式中断服务线程（IST）.ISR中必须实现的的功能：（1） 在数据丢失或被另一个中断覆盖的情况下，ISR能把数据从设备读取到软件的缓冲区中。（2） ISR清除设备中的中断条件。（3） I

4、SR向内核返回一个终端号（SYSINTR）。（4） 内核设置一个中断事件决对ISR的相应IST的请求（5） 调度器调度相应的IST完成相应的中断处理。共享中断的三个步骤：（1） 在OEMInit中与ISR程序建立关系的一个中断必须调用NKCallIntChain（）内核函数。这个函数用于检查已安装ISR的列表，并发出中断信号。（2） 如果第一个ISR决定他的关联设备宣告了一个中断，那么它将执行必要的准备工作，处理结束后，这个ISR将为这个设备返回一个逻辑中断号。如果这个ISR没有决定下一步的操作，那么ISR将会返回SYSINTR_NOR。（3） 如果ISR判断出它相关的设备没有宣告中断，它回到

5、SYSINTR_CHAIN，将导致NKCallINTChain访问链中的下一个ISR的发生。安装ISR的顺序是很重要的，因为他涉及隐含优先权的问题。中断处理过程：每个中断请求（IRQ）都要同ISR联系在一起，ISR可能对应多个IRQ。当中断可用并且发生时，内核的那个中断注册ISR一旦完成，ISR将返回逻辑中断号。内核检查返回的逻辑中断号并且设置关联事件。当内核设置好关联事件后,IST就开始启动了。安装一个ISR并等待中断事件的产生：（1） 驱动程序调用LoadIntChainHandler（）函数以安装一个ISR（2） 默认的ISR是通过OAL来安装的。一个中断最早相应的是由ISR来执行的。（

6、3） OAL吊桶NKCallIntChain（）函数来执行ISR来安装驱动程序。（4） 驱动程序注册接受中断时间通知后产生一个IST，IST在调用InterruptInitializze（）函数时才可以使用hEvent参数（与中断相关链接的句柄），这个句柄是ISR返回的逻辑中断号与特定事件相关联时产生的（5） 驱动程序调用WaitforSingleObject（）函数等待ISR产生的中断事件要让一个IST能在启动时执行，需要具备以下四个步骤：（1） 创建一个结构体来保存中断处理的相关数据。（2） 当IST出发时使用CreateEvent（）函数（3） 通过注册表读取物理中断号和逻辑中断号。在驱

7、动加载前允许OAL把物理中断号映射成逻辑中断号（4） 保存创建线程的句柄。第三章 wince下驱动程序的管理 设备管理器的用途：（1） 侦测用户在给予windows ce的平台上是否接入外围设备，如果有接入外围设备则要设法加载相应的驱动程序。（2） 当不需要外围设备时，卸载相应的驱动程序（3） 全程监控驱动程序的执行情况。（4） 提供流驱动的文件API接口函数（5） 加载资源管理器（6） 提供电源管理接口设备管理器的架构：设备管理器是由内核加载的，它被加载到内核后，设备管理器就进入了随时待命的状态，只要系统没有完全死机，它就会一直管理着加载的驱动及其接口。设备管理器控制注册表中的Active键

8、，只有设备管理器可以直接存取该键。设备管理器查找注册表的HKEY_LOCAL_MACHINEDriversRootKey键来决定何时加载驱动进程ROOTKEY的默认值是Drivers，它通常等同于DriversBuildIn。设备管理器调用ActivateDeviceEx（）函数来加载指定的驱动。HANDLE ActivateDeviceEx（LPCWSTR lpszDevKey， /只想特定设备驱动的注册表路径LPCVOID lpRegEnts， /要添加到注册表Active键下的附件信息DWORD cRegEnts， / lpRegEnts个数LPVOID lpvParam/附件信息，回呗

9、作为参数传递给驱动的XXX_INIT()函数）此函数必须通过注册表中的信息来加载驱动程序，这就要求驱动程序在加载之前，必须先把自己的详细信息记录在注册表中设备管理器由三个部分组成：nk.exe，device.dll和devmgr.dll。NK.EXE装在device.dll，device.dll是一个很小的shell用来加载devmgr.dll。Devmgr.dll来完成这些核心设备管理器的功能。因为设备管理器由两个独立的模块组成，设备驱动程序可以通过特定的函数直接连接设备管理器，比如调用DMAdvertiseInterface（）函数。设备管理器相关注册表键：设备管理器使用注册键HKEY_l

10、ocal_machinedrivers的子键Active和BultIn，设备驱动程序不会通过设备管理器改变这些值。注册表HKEY_local_machinedrivers键包含的子键用来监控当前设备管理器加载的驱动。当一个驱动被加载，设备驱动通过参数dwContext传递路径给驱动的Active键来实现初始化操作。初始化操作能够在Active键中读取或创建新的值，但是在初始化操作后就不在允许存取键值。Active键下的子键（见P31）设备文件名称：应用程序存取外围设备时通过文件系统API函数（如CreateFile（）函数）来实现，将文件IO函数的调用转化为对设备相应函数的访问。如果用Crea

11、teFile（）函数打开某个设备驱动，则CreateFile（）函数的第一个参数就是该设备的名称，而不是普通文件操作里面的文件名字，如向打开第二个串口（COM2），此函数就可以写为：CreateFile（_T（”COM2：”）,GENERIC_READ|GENERIC_WRITE，0，NULL，OPEN_EXISTING,0，NULL）; 在windows CE中有3种命名空间（命名方式）：（1）3个字母的设备名前缀，后面是一个09之间的数字，最后是一个冒号（：）如“COM7：”（2）总线挂载点，首先是总线起始标志$bus，接着是总线名称、总线号、设备号、功能号、如“$busPCMCIA_0_

12、0_0”（3）设备挂载点，首先是设备起始标志$device,接着是3个字母的设备名，最后是设备号，如“$deviceCOM7” 设备文件名前缀：（包含三个大写字母，如COM）将被保存在注册表中的Prefix键中。设备文件名索引：对于同一类设备流接口的管理通常采用索引标识法来区别同类的多个设备。这个索引以数字的形式出现，紧跟设备前缀的后面，默认情况下，设备管理器的逻辑索引号是19，其中1对应第一个设备文件名称。如果想用第10个设备文件名称，此时可使用0作为它的索引。设备句柄和文件句柄操作：在$device和$bus名称空间里，对设备驱动的存取是通过在CreateFile（）函数的入口点由Regi

13、sterAFSEx注册，从而达到自动发送的目的。设备句柄允许直接请求总线驱动。CreateFile（）函数隐式地调用设备驱动的XXX_Open（设备管理器）函数。设备管理器可以通知驱动，一个特定句柄通过设置存取权限位传递给驱动的XXX_Init（设备管理器）函数来实现设备级的操作。这个位是基于名称空间而被添加的，被用来打开句柄，它不是CreateFile（）函数的参数。当处理其他API函数时，驱动可以把存取位与设备的XXX_Open（）函数返回值进行交互。设备句柄与文件句柄的说明详见P33.注：注册表（Registry）是管理配置系统运行参数的一个全新的核心数据库在这个数据库里整合集成了全部系

14、统和应用程序的初始化信息，其中包含了硬件设备的说明、相互关联的应用程序与文档文件、窗口显示方式、网络连接参数、甚至有关系到计算机安全的网络享设置 。注册表键值是注册表中组织的基本单元。当在注册表中存储信息时，基于要存储的信息的类型选择适当的位置。六大键根：在注册表中，所有的数据都是通过一种树状结构以键和子键的方式组织起来，十分类似于目录结构。每个键都包含了一组特定的信息，每个键的键名都是 和它所包含的信息相关的。如果这个键包含子键，则在注册表编辑器窗口中代表这个键的文件夹的左边将有“+”符号，以表示在这个文件夹中有更多的内容。如果这个文件夹被用户打开了，那么这个“+”就会变成“”。1.HKEY

15、_USERS该根键保存了存放在本地计算机口令列表中的用户标识和密码列表。每个用户的预配置信息都存储在 HKEY_USERS根键中。 HKEY_USERS 是远程计算机中访问的根键之一。2.HKEY_CURRENT_USER该根键包含本地工作站中存放的当前登录的用户信息 , 包括用户登录用户名和暂存的密码 ( 注：此密码在输入时是隐藏的 ) 。用户登录 Windows 98 时，其信息从 HKEY_USERS 中相应的项拷贝到 HKEY_CURRENT_USER 中。3.HKEY_CURRENT_CONFIG该根键存放着定义当前用户桌面配置 ( 如显示器等 ) 的数据 , 最后使用的文档列表（

16、MRU ）和其他有关当前用户的 Windows 98 中文版的安装的信息。4.HKEY_CLASSES_ROOT包含注册的所有ole信息和文档类型，是从 hkey_local_machinesoftwareclasses复制的。根据在 Windows 98 中文版中安装的应用程序的扩展名 , 该根键指明其文件类型的名称 。5.HKEY_LOCAL_MACHINE该根键存放本地计算机硬件数据 , 此根键下的子关键字包括在 SYSTEM.DAT 中 , 用来提供 HKEY_LOCAL_MACHINE 所需的信息 , 或者在远程计算机中可访问的一组键中。该根键中的许多子键与 System.ini 文

17、件中设置项类似。6.HKEY_DYN_DATA该根键存放了系统在运行时动态数据，此数据在每次显示时都是变化的，因此，此根键下的信息没有放在注册表中。一个特殊的注册表键值可以有子键，就像一个文件夹可以有子文件夹一样。每个键可以有多个值与其相关联，并存储信息。每个值都会保存信息的一个部分，而每个部分都可以在需要时被获取或更新。每个子键都保存特定与应用程序的信息，比如颜色设置，屏幕位置和尺寸，或可识别的文件扩展名。注册表键值的最大深度是 15。这是 Windows CE 的限制。请注意存储在注册表中的信息很容易被其它的应用程序和用户使用，因此不要用它来存储安全数据（比如密码）或者关键的应用程序信息。

18、第四章 wince下驱动程序的访问控制Wince下的驱动访问控制主要涉及三个方面：DMA访问、内存访问和总线访问控制。直接存储器访问（Direvt memory access,DMA）：在没有微处理器参与的情况下，从外部设备到存储器，从存储器到外部设备，从存储器到存储器之间进行传递数据的一种方法。在Windows CE中，传统DMA传送数据的方法将被一种新的DMA抽象库函数所代替。任意一个总线无关设备驱动程序在设计DMA时，都可以使用这个DMA抽象库。DMA抽象架构: 第一部分是在CEDDK动态链接库中包含的一些DMA抽象库； 第二部分是DMA模型设备驱动（MDD）； 第三部分是与DMA平台相

19、关的的驱动（PDD） 驱动程序的内存访问：在内核模式下执行代码时，必要时需访问整个物理内存空间。 在用户模式运行的IST需要通过访问一个物理内存来与一个设备进行交互，所以必须要把这个物理内存块映射到IST运行的地址空间。把一个物理内存块映射到执行IST的地址空间的两种方法：1. 申请一个虚拟内存块：调用VirtualAlloc()函数申请一个虚拟的内存块。LPVOID VirtualAlloc(LPVOID lpAddress，/申请虚拟内存块的起始地址DWORD dwSize,/申请内存块的大小,以B为单位,不能设为0DWORD flAllocationType/申请的类型,分为COMMIT

20、和RESERVEDWORD flprotect/访问权限)2. 一个物理地址块与一个虚拟内存块的绑定:通过调用VirtualCopy()函数来吧一个虚拟内存块映射成相应的物理内存块BOLL VirtualCopy(LPVOID lpvdest，/目的地址:虚拟内存块LPVOID lpvsrc,/原地址:物理内存块DWORD cbSize/要绑定的大小DWORD fdwProtect/访问权限)在Wince下VirtualCopy是内核模式下的一个函数.仅有一种情况在用户模式下调 VirtualCopy函数,那就是一个用户模式下的驱动需要被调用,并且VirtualCopy函数要使用的物理地址空间在注册表已经被指定.当虚拟内存所要的工作处理完成,需要调用VirtualFree函数来释放此虚拟内存.BOLL VirtualFree(LPVOID lpAddress，/使用虚拟内存块的起始地址DWORD dwSize/虚拟内存块的大小DWORD dwFreeType /释放操作的类型，MEM_DECOMMIT或MEM_RELEASE)总线无关驱动程序：一个设备驱动程序可以在不同的总线上执行总线无关的驱动程序不能调用某个硬件平台特定的函数。每一个驱动程序都是通过注册表来获取它的资源，通过他的父总线驱动程序请