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7.XxDispatch() 运行于PASSIVE_LEVEL
处理应用程序Win32函数DeviceIoControl()请求,通过一系列自定义命令,驱动程序与应用程序交换特定的信息。
WindowsNT使用一个抽象化的CPU优先级方案, IRQL代表中断请求级,任一时刻CPU总处在某一级上,这个数越大,表示当前的任务重要性越大,如表2-1所示,从上至下IRQL越来越小。所有上述驱动程序的函数及内核模式函数都必须运行于各自的IRQL级上,如果违反这一调用规定,会造成系统崩溃。例如,中断服务程序(XxIsr)运行于DIRQL及上,那幺在编写中断服务程序时,只能调用允许在这一级运行的内核模式函数(并不是所有内核模式函数都能运行于DIRQL级)。至于每个内核模式函数运行级别的说明,详见[2]Kernel-Mode Drivers-Reference章节。
WindowsNT是一多任务系统,许多设备的驱动程序同时存在系统中,这样各个设备所占用的资源(中断,I/O及RAM地址空间)很有可能冲突,如果设备驱动程序在运行之前不进行‘探测’而使用自己硬件设备的资源,有可能和系统内其它设备占用的资源冲突,后果不堪设想。WindowsNT通过注册表管理硬件资源的占用信息,作为内核模式信任的组件,驱动程序使用硬件资源之前必须遵循‘查询-申请-使用-释放’的原则(如图2-2所示)。
表2-1
来源 IRQL
硬件 HIGHEST_LEVEL
POWER_LEVEL
IPI_LEVEL
CLOCK2_LEVEL
CLOCK1_LEVEL
PROFILE_LEVEL
DIRQLs(I/O设备中断平台相关的级数)
软件 DISPATCH_LEVEL
APC_LEVEL
PASSIVE_LEVEL
WindowsNT设备驱动程序的编写步骤与实例
现以一实际例子简要说明设备驱动程序的开发步骤,本例以CINRAD天气雷达测试卡实际应用为原型,加以简化、抽象。
第一步,了解被控设备的接口情况。
本例为一ISA卡,占用PC机9号中断,I/O地址360H及RAM地址D0228H分别一个字空间。
第二步,确定驱动程序的功能。
驱动程序每当9号中断达到时,检查运行标志变量RunFlag(为一BOOL变量),如果等于TRUE,中断累积计数器counter(为一unsigned short变量)增一,把这个值写入RAM地址D0228H,再从这个地址读出,如果读出值等于写入值,把这个值写入I/O地址360H,这个地址的内容会驱动板卡上的LED显示,把写入值显示出来;如果读出值不等于写入值,设置运行标志变量FALSE。如果运行标志变量等于FALSE,什幺也不做,返回。
第三步,定义驱动程序与应用程序的软件接口。
本例定义两个接口命令:
IOCTL_IOCardA_START:应用程序设置驱动程序内部的运行标志变量等于TRUE。
系统传给驱动程序入口函数系统定义的‘设备驱动对象’DrObj,通过初始化这个对象的一些成员变量,把驱动程序其它函数与这个对象联系起来。
ISA卡为非即插即用设备,事先把资源占用信息手工添加注册表如下:
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\IOCardA\parameters]
"IRQ"=dword:00000009
"IOSPAN"=dword:00000004
"IOAdd"=dword:00000360
"RAMAdd"=dword:000d0228