Windows CE下驅(qū)動程序開發(fā)基礎(chǔ)

　　文/付林林

　　這是我從1月6日開始主持天極網(wǎng)論壇嵌入式開發(fā)版以來第一次發(fā)表文章，加上以前瑣碎的文章共計30篇。研究的越多就越感覺自己懂的太少，其實在驅(qū)動開發(fā)方面我還是個菜鳥，我是想再次拋磚引玉，讓做驅(qū)動有N年經(jīng)驗的人奉獻一點出來，讓大家減少一些研究驅(qū)動源碼而又缺少注釋所帶來的痛苦。

　　我想即使讀者看過微軟的關(guān)于驅(qū)動開發(fā)的培訓教材和CE幫助文檔中的驅(qū)動部分，頭腦中仍然一片茫然。要想真正了解驅(qū)動程序必須結(jié)合一些驅(qū)動程序源碼，在此我以串口驅(qū)動程序（COM16550）中初始化過程為線索簡單講一講驅(qū)動開發(fā)的基礎(chǔ)知識。

　　Windows CE下的串口驅(qū)動程序能夠處理所有I/O行為類似串口的設(shè)備，包括基于16450、16550 UART（通用異步收發(fā)芯片）的設(shè)備和一些采用DMA的設(shè)備，常見的有9針串口、紅外I/O口、Modem等。在%_WINCEROOT%PublicCommonOAKDriversSerial目錄下，COM_MDD2子目錄包含新的串口驅(qū)動MDD層函數(shù)代碼。COM16550子目錄包含串口驅(qū)動PDD層代碼。SER16550子目錄包含的一系列函數(shù)專用于控制與16550兼容的UART，這樣PDD層的主要工作就是調(diào)用SER16550中的函數(shù)。還有一個ISR16550子目錄包含的是串口驅(qū)動程序?qū)Ｓ玫目砂惭bISR（中斷服務(wù)例程），而很多硬件設(shè)備驅(qū)動程序采用CE默認的可安裝ISR giisr.dll。一般串口設(shè)備相應(yīng)的注冊表設(shè)置例子及意義如下：


　　SysIntr由CE在文件Nkintr.h中預(yù)定義，用于唯一標識中斷設(shè)備。OEM可以在文件Oalintr.h中定義自己的SysIntr。常見的預(yù)定義SysIntr有SYSINTR_NOP（中斷只由ISR處理，IST不再處理），SYSINTR_RESCHED（重新調(diào)度線程），SYSINTR_DEVICES（由CE預(yù)定義的設(shè)備中斷ID的基值），SYSINTR_PROFILE、SYSINTR_TIMING、SYSINTR_FIRMWARE等都是基于SYSINTR_DEVICES定義的。IoBase是串口1的IO地址空間的首地址，IoLen是IO空間的大小。IO地址空間只存在于x86平臺，如果在其它平臺硬件寄存器必須映射到物理地址空間，那子鍵的名稱為MemBase和MemLen。在x86平臺更多硬件的寄存器由于IO空間的局限也映射到物理地址空間。DeviceArrayIndex是設(shè)備的索引，用于區(qū)分同類型的設(shè)備。Prefix是流驅(qū)動程序的前綴，當應(yīng)用程序調(diào)用CreateFile函數(shù)傳遞COM1:參數(shù)時，文件系統(tǒng)負責與串口驅(qū)動程序通信，串口驅(qū)動程序是在CE啟動時由device.exe加載的。

　　下面從MDD層函數(shù)COM_Init開始探索串口驅(qū)動的初始化過程。COM_Init是在串口設(shè)備被檢測后由設(shè)備管理器device.exe調(diào)用的，主要的作用是初始化設(shè)備，它的唯一參數(shù)Identifier是由device.exe傳遞的，其類型是一個字符串指針，字符串的內(nèi)容是HLMDriversActivexx，xx是一個十進制數(shù)（device.exe會跟蹤系統(tǒng)中每個驅(qū)動程序，把加載的驅(qū)動程序記錄在Active鍵下）。

　　COM_Init先分配一個HW_INDEP_INFO結(jié)構(gòu)體，這個結(jié)構(gòu)體是獨立于串口硬件的頭信息（MDD、PDD、SER16550都包含自己獨特的結(jié)構(gòu)體，具體的結(jié)構(gòu)體定義請參見串口驅(qū)動源碼），分配之后再初始化結(jié)構(gòu)體中每個成員，初始化結(jié)構(gòu)體后調(diào)用 OpenDeviceKey((LPCTSTR)Identifier)打開HLMDriversActivexxKey包含的注冊表路徑，在這里路徑一般為HLMDriversBuiltInSerial，即串口的驅(qū)動程序信息在注冊表中所處的位置。COM_Init接著在HLMDriversBuiltInSerial下查詢DeviceArrayIndex、Priority256的值，Priority256指定了驅(qū)動程序的優(yōu)先級，如果沒有就用默認的優(yōu)先級。接下來調(diào)用GetSerialObject(DeviceArrayIndex)，這個函數(shù)由PDD層定義，返回HWOBJ結(jié)構(gòu)體，這個結(jié)構(gòu)體主要包含PDD層和SER16550定義的函數(shù)的指針。