Windows系统下关于硬件驱动程序的通知应用程序设计方法

摘 要 在目前流行的Windows操作系统中，设备驱动程序是操纵硬件的最底层软件接口。笔者结合个人经验，在此分享设备驱动程序设计过程中的一些经验，给出设备驱动程序通知应用程序的4种方法，具体说明每种方法的原理和实现过程，希望能够给设备驱动程序的设计者提供一些帮助。

关键字 Windows系统 驱动程序 通知应用程序 设计 方法

中图分类号： TP316 文献标识码：A

1 前言

操作系统的稳定性及可移植性是务必要优先确保的，为此Windows操作系统不支持应用程序直接访问系统的硬件资源，而是必须借助于相应的设备驱动程序。设备驱动程序可以直接操作硬件，假如应用程序和设备驱动程序之间实现了双向通信，也就达到了应用程序控制底层硬件设备的目的。

2 通知应用程序设计四种方法

鉴于设备驱动程序通知应用程序的重要性，本人结合一些经验，对它进行了总结，归纳出5种方法摘要：异步过程调用（APC）、事件方式（VxD）、消息方式、异步I/O方式和事件方式（WDM）。下面分别说明这几种方式的原理。

2.1 异步过程调用（APC）

Win32应用程序使用CreateFile（）函数动态加载设备驱动程序，然后定义一个回调函数backFunc（），并且将回调函数的地址%26amp；backFunc（）作为参数，通过DeviceIoControl（）传送给设备驱动程序。回调函数的输入参数是由设备驱动程序填入的，回调函数在这里主要是对消息进行处理。

2.2 事件方式（VxD）

首先，Win32应用程序创建一个事件的句柄，称其为Ring3句柄。由于虚拟设备驱动程序使用事件的Ring0句柄，因此，需要创建Ring0句柄。用LoadLibrary（）函数加载未公开的动态链接库Kernel32.dll，获得动态链接库的句柄。然后，调用GetProcAddress（）， 找到函数OpenVxDHandle（）在动态链接库中的位置。接着，用OpenVxDHandle（）函数将Ring3事件句柄转化为Ring0事件句柄。Win32应用程序用CreateFile（）函数加载设备驱动程序。

2.3 消息方式

Win32应用程序调用CreateFile（）函数动态加载虚拟设备驱动程序。加载成功后，通过调用DeviceIoControl（）函数将窗体句柄传送给VxD，VxD利用这个句柄向窗体发消息。当条件满足时，VxD调用SHELL_PostMessage（）函数向Win32应用程序发送消息。SHELL_PostMessage（）函数的第一个参数为Win32窗体句柄，第二个参数为消息ID号，第三、四个参数为发送给消息处理函数的参数，第五、六个参数为回调函数和传给它的参数。Win32应用程序收到消息后，对消息进行处理。

2.4 事件方式（WDM）

Win32应用程序首先创建一个事件，然后将该事件句柄传给设备驱动程序，接着创建一个辅助线程，等待事件的有信号状态，自己则接着干其他事情。设备驱动程序获得该事件的句柄后，将它转换成能够使用的事件指针，并且把它寄存起来，以便后面使用。

3 结语

在目前流行的Windows操作系统中，设备驱动程序是操纵硬件的最底层软件接口。它向上提供和硬件无关的用户接口，向下直接进行I/O、硬件中断、DMA和内存访问等操作。它将应用程序和硬件细节屏蔽开来，使软件不依靠于硬件并且可在多个不同的平台之间移植。这4种方法都经过实际测试。测试结果表明，它们都能够达到设备驱动程序通知应用程序的目的。

参考文献

[1] 李和平. 基于DSP的ICT图像重建系统探究. 北京摘要： 北京航空航天大学机械工程及自动化学院， 2002

[2] （美）Chris Cant. Windows WDM设备驱动程序开发指南. 孙义， 马莉波， 国雪飞等译. 北京摘要： 机械工业出版社 2000

[3] 欧青立，徐建波，李方敏，等. 虚拟设备驱动程序VxD的探究和开发. 计算机工程，2003