2 Windows环境下涉及DMA驱动程序编程的内容 DriverWorks提供了三个类：KDmaAdapter、KDmaTransfer和KCommonDmaBuffer类，用于实现DMA操作。KDmaAdapter类用于建立一个DMA适配器，它说明DMA通道的特性。KDmaTransfer类用于DMA传输控制。KCommonDmaBuffer类用于申请系统提供的公用缓冲区。下面简单介绍一下这三个类的主要成员函数： （1）KDmaAdapter类 Initialize( pDesc,，pPdo)或Initialize( pDesc，pPdo，nMaxScatterGatherPairs)。参数pDesc为设备描述结构指针；pPdo为物理设备对象指针；nMaxScatterGatherPairs为支持分散/聚集的总线主控设备的物理不连续缓冲区个数。 （2）KDmaTransfer类 ①KDmaTransfer( pDevice，pAdapter，pBuffer)或KDmaTransfer( void )。是该类的构造函数。参数pDevice为相关的设备对象指针；pAdapter为相关的适配器对象指针；pBuffer为相关的公用缓冲区对象指针。

②Initiate( Memory，Dir，Callback，pContext，BusMasterKeepAdapter )或 Initiate(pDevice，pAdapter，Memory，Dir，Callback，pBuffer，pContext，BusMasterKeepAdapter)。用于初始化DMA传输。参数Memory为内存对象指针；Dir为传输方向，取值为FromDeviceToMemory或FromMemoryToDevice；Callback为DMA准备就绪回调例程；pContext为传递给回调例程的环境参数地址指针；BusMasterKeepAdapter为是否保持适配器对象，正常情况下，总线主控设备释放适配器对象，但保持映射寄存器。 ③BytesRemaining( void )。返回当前传输的剩余字节数。 ④Terminate( void )。终止传输并释放适配器。 ⑤SequenceTransferDescriptors( ppTD )。获取当前传输段的单个描述符。只能在DMA准备就绪回调例程中调用。返回TRUE，表示取得下一个传输描述符。 ⑥Continue(XferCountType，Count)。继续传输，在一段传输完成后调用。参数XferCountType为传输长度类型；Count为指定的传输字节数。 另外，KDevice类还有一个成员函数DEVMEMBER_DMAREADY( class_name, function_name )与DMA准备就绪回调例程有关。用于声明DMA准备就绪回调例程为KDevice派生类的一个成员函数。参数class_name为定义DMA准备就绪回调例程为其成员函数的类名；function_name：DMA准备就绪回调例程名。

3 PCI接口卡下DMA驱动程序编程实例 下面结合在科研工作中的一个开发实例介绍WMD的编程。本实例中的PCI的接口卡，采用PLX公司的PCI9054芯片，局部总线接口模式为C模式。PCI9054芯片的局部总线信号线和一个FPGA芯片相连。设备的访问资源请求三个：前两个固定用于PCI9054芯片的操作寄存器，第三个为I/O映射空间，用于设备访问。在FPGA内部设计了一个FIFO，可以通过I/O指令将数据写入FIFO及清空FIFO。DMA传输采用块模式，从FIFO中读取数据。接口卡原理图如附图所示。 第一步：生成驱动程框架 使用DriverWorks中的DriverWizard创建PCI驱动程序框架，定义驱动程序工程名为PCI9054。注意需要声明所需的资源，如存储器空间和I/O空间，中断和DMA等。 第二步：修改和增加程序框架中的内容。 在VC中打开PCI9054工程，在程序框架基础上进一步进行编程。由于源代码内容太多，这里只给出修改和增加程序内容。 在PCI9054Device.h中改动如下： （1）在类class PCI9054Device : public KpnpDevice中增加下面的宏的成员函数 DEVMEMBER_DMAREADY(PCI9054Device, OnDmaReady)

DEVMEMBER_CANCELIRP(PCI9054Device, CancelQueuedIrp)

VOID StartDMA(ULONG PAddress,ULONG NBytes);

VOID OnDmaReady(KDmaTransfer* pXfer, KIrp I); // COMMENT_ONLY

（2）类class PCI9054Device : public KpnpDevice中增加所使用类的声名

KDmaTransfer* m_CurrentTransfer;

KCommonDmaBuffer m_Buffer;

PCI9054Device.cpp文件中改动如下：

（1）下面是PCI9054中有关中断和DMA操作寄存器的偏移地址

 #define INTCSR 0x68

 #define DMAMODE0 0x80

 #define DMAPADR0 0x84

 #define DMALADR0 0x88

 #define DMASIZ0 0x8C

 #define DMADPR0 0x90

 #define DMACSR0 0xA8

（2）在函数VOID PCI9054Device::Invalidate()中增加下面函数调用

 m_Buffer.Invalidate();

（3）在函数NTSTATUS PCI9054Device::OnStartDevice(KIrp I)中，在m_Dma.Initialize(&dd, m_Lower.TopOfStack())函数之后增加函数调用语句

 m_Buffer.Initialize(&m_Dma,2048);

另外，在该函数最后境加下面函数调用语句

 m_IoPortRange0.outd(INTCSR,0x40100); //允许PCI中断和DMA通道0中断

（4）在函数NTSTATUS PCI9054Device::OnStopDevice(KIrp I)中增加下面函数调用   

 m_IoPortRange0.outd(INTCSR,0); //禁止PCI中断和DMA通道0中断

 m_Irq.Disconnect();

（5）NTSTATUS PCI9054Device::OnRemoveDevice(KIrp I) 中增加下面函数调用

 m_IoPortRange0.outd(INTCSR,0);

 m_Irq.Disconnect();

（6）在SerialRead()函数中增加有关创建KdmaTransfer类实例内容

 void PCI9054Device::SerialRead(KIrp I) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;

 m_CurrentTransfer = new(NonPagedPool) KDmaTransfer(this, &m_Dma);

 if ( m_CurrentTransfer == NULL )

 { status = STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES; I.Information() = 0; I.Status() = status; PnpNextIrp(I); }

 status = m_CurrentTransfer->Initiate(this, &m_Dma, I.Mdl(), (I.MajorFunction() == IRP_MJ_READ) ? FromDeviceToMemory : FromMemoryToDevice, LinkTo(OnDmaReady), &m_Buffer);

 if ( ! NT_SUCCESS(status) )

{ delete m_CurrentTransfer;

 m_CurrentTransfer = NULL;

 I.Information() = 0;

 I.Status() = status; PnpNextIrp(I); } }

（7）在SerialWrite()函数中增加有关对硬件操作的内容

 void PCI9054Device::SerialWrite(KIrp I)

 { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;

 ULONG i; KMemory Mem(I.Mdl());

 UCHAR pBuffer = (PUCHAR) Mem.MapToSystemSpace();

 ULONG dwTotalSize = I.WriteSize(CURRENT);

 ULONG dwBytesSent = 0;

 m_IoPortRange1.outb(0,0); //清空FIFO

 for (i=0;i<dwTotalSize;i++) m_IoPortRange1.outb(0x4,*pBuffer++);//写数据

 I.Information() = dwBytesSent;

 I.Status() = status; PnpNextIrp(I); }

 （8）修改下面几个函数为

 VOID PCI9054Device:pcFor_Irq(PVOID Arg1, PVOID Arg2)

 { m_CurrentTransfer->Continue(UseTransferSize); }

 BOOLEAN PCI9054Device::Isr_Irq(void)

 { ULONG status;

status= m_IoPortRange0.ind(INTCSR);

if ((status & 0x200000)==0) //判断是否为DMA通道0的传输结束中断

 { return FALSE;//不是，返回FALSE }

 m_IoPortRange0.outd(DMAMODE0,0x20800);//先禁止中断

 m_IoPortRange0.outb(DMACSR0,0x10);//再清除中断

return TRUE; }

（9）增加下面新的成员函数

 VOID PCI9054Device::StartDMA(ULONG PAddress,ULONG NBytes)

{ m_IoPortRange0.outd(DMAMODE0,0x20C00);

 m_IoPortRange0.outd(DMAPADR0,PAddress); //DMA通道0 的PCI地址

 m_IoPortRange0.outd(DMALADR0,0x4); //自己设计的FIFO地址

m_IoPortRange0.outd(DMASIZ0,NBytes); //DMA通道0传输数据长度

 m_IoPortRange0.outd(DMADPR0,0x8); //从设备到主机

 m_IoPortRange0.outb(DMACSR0,0x3); //使通道0可用，并启动

 }

 VOID PCI9054Device::OnDmaReady(KDmaTransfer* pXfer, KIrp I)

 {

if (pXfer->BytesRemaining() == 0) { //DMA结束时

 pXfer->Terminate();

 I.Information() = I.ReadSize(CURRENT);

 I.Status() = STATUS_SUCCESS;

 npNextIrp(I);

 m_CurrentTransfer = NULL; delete pXfer;

 return;

 }

 TRANSFER_DESCRIPTOR ptd; //DMA启动时

 while (pXfer->SequenceTransferDescriptors(&ptd))

 { }

 if ((ULONG) pXfer->BytesRemaining() == I.ReadSize()) StartDMA(ptd->td_PhysAddr.LowPart,ptd->td_Length); }

说明：本实例是在Windows 2000环境下，利用Windows 2000 DDK、DriverWorks和VC++ 6.0进行开发的，并经过Windows 2000/XP下的测试。