Windows CE下驱动开发基础 02 Windows, 跟踪系统, 结构体, 十进制, 字符串

samwalton

下面从MDD层函数COM_Init开始探索串口驱动的初始化过程。COM_Init是在串口设备被检测后由设备管理器device.exe调用的，主要的作用是初始化设备，它的唯一参数Identifier是由device.exe传递的，其类型是一个字符串指针，字符串的内容是HLM\Drivers\Active\xx，xx是一个十进制数（device.exe会跟踪系统中每个驱动程序，把加载的驱动程序记录在Active键下）。COM_Init先分配一个HW_INDEP_INFO结构体，这个结构体是独立于串口硬件的头信息（MDD、PDD、SER16550都包含自己独特的结构体，具体的结构体定义请参见串口驱动源码），分配之后再初始化结构体中每个成员，初始化结构体后调用 OpenDeviceKey（（LPCTSTR）Identifier）打开HLM\Drivers\Active\xx\Key包含的注册表路径，在这里路径一般为HLM\Drivers\BuiltIn\Serial，即串口的驱动程序信息在注册表中所处的位置。COM_Init接着在HLM\Drivers\BuiltIn\Serial下查询DeviceArrayIndex、Priority256的值，Priority256指定了驱动程序的优先级，如果没有就用默认的优先级。接下来调用GetSerialObject（DeviceArrayIndex），这个函数由PDD层定义，返回HWOBJ结构体，这个结构体主要包含PDD层和SER16550定义的函数的指针。也就是说MDD通过调用这个函数才能调用底层实现的函数。接下来的大多数工作都是调用底层函数实现初始化。第一个调用的底层函数SerInit主要设置由用户设置的硬件配置，例如线路控制、波特率。它调用Ser_GetRegistryData函数得到保存在注册表中的硬件信息，Ser_GetRegistryData在内部调用系统提供的DDKReg_GetIsrInfoDDK和DDKReg_GetWindowInfo函数得到在HLM\Drivers\BuiltIn\Serial下保存的IRQ、SysIntr、IsrDll、IsrHandler、IoBase、IoLen.IRQ是逻辑中断号，IsrDll表示当前驱动程序的可安装ISR所在的DLL名称，IsrHandler 表示可安装ISR的函数名称。在这里顺便提一下可安装ISR，读者在我以前发表的关于OAL的文章中可以了解到OEM在OEMInit函数中关联IRQ和SysIntr，当硬件设备发生中断时，ISR会禁止同级和低级中断，然后根据IRQ返回关联的SysIntr，内核根据ISR返回的SysIntr唤醒相应的IST（SysIntr与IST创建的Event关联），IST处理中断之后调用InterruptDone解除中断禁止。在OEMInit中关联的缺点是一旦编译了CE内核后就无法添加这种关联了，而一些硬件设备会随时插拔或者共享中断，要关联这样的硬件设备解决方法就是可安装ISR，可安装ISR专用于处理指定的硬件设备发出的中断，所以如果硬件设备需要可安装ISR必须在注册表中添加IsrDll、IsrHandler.多数硬件设备采用CE默认的可安装ISR giisr.dll，格式如下：
　层实现的函数。接下来的大多数工作都是调用底层函数实现初始化。第一个调用的底层函数SerInit主要设置由用户设置的硬件配置，例如线路控制、波特率。它调用Ser_GetRegistryData函数得到保存在注册表中的硬件信息，Ser_GetRegistryData在内部调用系统提供的DDKReg_GetIsrInfoDDK和DDKReg_GetWindowInfo函数得到在HLM\Drivers\BuiltIn\Serial下保存的IRQ、SysIntr、IsrDll、IsrHandler、IoBase、IoLen。IRQ是逻辑中断号，IsrDll表示当前驱动程序的可安装ISR所在的DLL名称，IsrHandler 表示可安装ISR的函数名称。在这里顺便提一下可安装ISR，读者在我以前发表的关于OAL的文章中可以了解到OEM在OEMInit函数中关联IRQ和SysIntr，当硬件设备发生中断时，ISR会禁止同级和低级中断，然后根据IRQ返回关联的SysIntr，内核根据ISR返回的SysIntr唤醒相应的IST（SysIntr与IST创建的Event关联），IST处理中断之后调用InterruptDone解除中断禁止。在OEMInit中关联的缺点是一旦编译了CE内核后就无法添加这种关联了，而一些硬件设备会随时插拔或者共享中断，要关联这样的硬件设备解决方法就是可安装ISR，可安装ISR专用于处理指定的硬件设备发出的中断，所以如果硬件设备需要可安装ISR必须在注册表中添加IsrDll、IsrHa

"IsrDll"="giisr.dll""IsrHandler"="ISRHandler"
如果一个硬件驱动程序需要可安装ISR而开发者又不想自己写一个，那么可以利用giisr.dll来实现。除了在注册表中添加如上所示外，还要在驱动程序中调用相关函数注册可安装ISR。伪代码如下：
g_IsrHandle = LoadIntChainHandler(IsrDll, IsrHandler, (BYTE)Irq);GIISR_INFO InfoHYSICAL_ADDRESS PortAddress = {PhysAddr, 0};TransBusAddrToStatic(BusType, dwBusNumber, PortAddress, dwAddrLen, &dwIOSpace, &(PVOID)PhysAddr)Info.SysIntr = dwSysIntr;Info.CheckPort = TRUE;Info.PortIsIO = (dwIOSpace) ? TRUE : FALSE;Info.UseMaskReg = TRUE;Info.PortAddr = PhysAddr + 0x0C;Info.PortSize = sizeof(DWORD);Info.MaskAddr = PhysAddr + 0x10;KernelLibIoControl(g_IsrHandle, IOCTL_GIISR_INFO, &Info, sizeof(Info), NULL, 0, NULL);
LoadIntChainHandler函数负责注册可安装ISR，参数1为DLL名称，参数2为ISR函数名称，参数3为IRQ。TransBusAddrToStatic函数在后面讲。如果要利用giisr.dll作为可安装ISR，必须先填充GIISR_INFO结构体，CheckPort=TRUE表示giisr要检测指定的寄存器来确定当前发出中断的是否是这个设备。PortIsIO表示寄存器地址属于哪个地址空间，FALSE表示是内定空间，TRUE表示IO空间。UseMaskReg=TRUE表示设备有一个掩码寄存器，专用于指定当前设备是否是中断源，也就是发出中断，而MaskAddr表示掩码寄存器的地址。如果对Info.Mask赋值，那么PortAddr表示一个特殊的寄存器地址，这个寄存器的值与Mask的值&运算的结果如果为真，则证明当前设备是中断源，否则返回SYSINTR_CHAIN（表示当前ISR没有处理中断，内核将调用ISR链中下一个ISR），如果UseMaskReg=TRUE，那么MaskReg寄存器的值与PortAddr指定的寄存器的值&运算的结果如果为真，则证明当前设备是中断源。


函数SerInit接着调用函数Ser_InternalMapRegisterAddresses转换IO地址并且映射地址，Ser_InternalMapRegisterAddresses在内部调用系统提供的HalTranslateBusAddress(Isa, 0, ioPhysicalBase, &inIoSpace, &ioPhysicalBase)函数将与总线相关的地址转换为系统地址，参数1为总线类型，参数2为总线号，参数3为要转换的地址（PHYSICAL_ADDRESS类型，实际是LARGE_INTEGER型），参数4指定寄存器地址属于IO地址空间还是物理地址空间，参数5返回转换后的物理地址。观察HalTranslateBusAddress的源码得知如果是在x86平台，这个函数除了把参数3赋给了参数5其余什么都没有做，而非x86平台将inIoSpace的值置为0，表示一定是物理地址。在调用HalTranslateBusAddress前要确定从注册表中得到的寄存器地址到底是属于哪个地址空间的，例如：
ULONG inIoSpace = 1; ///1表示是IO空间PHYSICAL_ADDRESS ioPhysicalBase = {iobase, 0}; ///相当于ioPhysicalBase.LowPart = iobase
在地址转换后就要将转换后的地址映射到驱动程序（一般IST和应用程序一样运行在用户模式）能够访问的虚拟地址空间（0x80000000以下）和ISR能够访问的静态虚拟地址空间中（0x80000000以上）。例如