PCI9x5x驱动移植支持PCI9054在win7下使用2

接上文，本文章继续记录中泰联创的数据采集卡驱动翻新过程。
中断初始化部分代码移植

分析PLX9x5x源码可知，中断初始化调用流程如下：
PLxEvtDeviceAdd-PLxInitializeDeviceExtension-PLxInterruptCreate
其中具体初始化代码在PLxInterruptCreate函数中，这部分是纯框架流程无需修改，直接就可以使用：

1. NTSTATUS
2. PLxInterruptCreate(
3.     IN PDEVICE_EXTENSION DevExt
4.     )
5. {
6.     ......
7. }

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WdfInterruptCreate函数将创建设备中断对象，后续和中断相关操作都要用到DevExt->Interrupt。
WdfInterruptCreate函数成功返回之后，WDF框架会在系统加载设备时连接中断，连接中断后调用PLxEvtInterruptEnable函数；系统卸载设备时调用PLxEvtInterruptDisable函数后断开中断。
示例程序已经在PLxEvtInterruptEnable函数中对中断寄存器进行了使能操作，这一点PCI9054和PCI9656兼容，所以延用此代码即可，同时需要加上本地总线的中断使能。

1.         intCSR.bits.LocalIntInputEnable = TRUE;

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示例程序已经在PLxEvtInterruptDisable函数中对中断寄存器进行了禁止操作，这一点PCI9054和PCI9656兼容，所以延用此代码即可。

1.         intCSR.bits.LocalIntInputEnable = FALSE;

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对于中泰联创的老产品上使能和禁止中断操作，则打算转移到应用层进行，这样可以增加驱动的适配性。
中断事件代码部分移植

老驱动在应用层创建事件句柄，传输给内核，在对应中断发生时触发事件句柄，从而简化应用层编程，新驱动需要实现这个功能，
1. 公共定义 (Public.h)

在 Public.h 中定义相关的 IOCTL 和常量：

1. #define EVENT_COUNT                3L
2. #define EVENT_SFifo                0L
3. #define EVENT_ALARM                1L
4. #define EVENT_TRIP                 2L
6. #define PCI8KPLX_IOCTL_OPEN_IRQ CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0x805, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)
7. #define PCI8KPLX_IOCTL_CLOSE_IRQ CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0x806, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)

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2. 设备上下文扩展 (Private.h)

在 DEVICE_EXTENSION 结构体中添加用于存储内核事件对象的指针数组：

1. typedef struct _DEVICE_EXTENSION {
2.     // ... 现有成员 ...
3.    
4.     //用于存储内核事件对象指针
5.     PKEVENT m_Events[EVENT_COUNT];
6.    
7. } DEVICE_EXTENSION, *PDEVICE_EXTENSION;

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3. IOCTL 处理逻辑 (Control.c)

在 PLxEvtIoDeviceControl 中添加对 PCI8KPLX_IOCTL_OPEN_IRQ和PCI8KPLX_IOCTL_CLOSE_IRQ 的分发:

1. /**
2. * 主设备控制入口点
3. */
4. VOID
5. PLxEvtIoDeviceControl(……)
6. {
7.     ……
9.     switch (IoControlCode) {
10.         case PCI8KPLX_IOCTL_OPEN_IRQ:
11.             status = PCI8KPLX_IOCTL_OPEN_IRQ_Handler(Request, devExt);
12.             break;
13.         case PCI8KPLX_IOCTL_CLOSE_IRQ:
14.             status = PCI8KPLX_IOCTL_CLOSE_IRQ_Handler(Request, devExt);
15.             break;
17.         // ... 其他 case ...
18.         
19.         default:
20.             status = STATUS_INVALID_DEVICE_REQUEST;
21.             break;
22.     }
24.     WdfRequestComplete(Request, status);
25. }

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并实现处理函数：

1. /**
2. * 功能：将应用层传入的 ULONG 句柄数组转换为内核 PKEVENT 对象数组
3. * 注意：此方法使用固定大小的数组，适用于事件类型和数量固定的场景。
4. *      对硬件寄存器的操作放在应用层dll中。
5. * 兼容性：使用 (HANDLE)(ULONG_PTR)ulH 确保 32 位应用在 64 位系统上的兼容性。
6. */
7. NTSTATUS
8. PCI8KPLX_IOCTL_OPEN_IRQ_Handler(
9.     _In_ WDFREQUEST Request,
10.     _In_ PDEVICE_EXTENSION DevExt
11. )
12. {
13.     NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
14.     PULONG pBuff = NULL; // 指向输入缓冲区，其中包含 EVENT_COUNT 个 ULONG 句柄
15.     size_t bufferSize = 0;
16.     ULONG i;
18.     // 1. 获取输入缓冲区 (预期包含 EVENT_COUNT 个 ULONG 句柄)
19.     status = WdfRequestRetrieveInputBuffer(Request, sizeof(ULONG) * EVENT_COUNT, (PVOID*)&pBuff, &bufferSize);
20.     if (!NT_SUCCESS(status)) {
21.         return status;
22.     }
24.     // 2. 遍历并处理句柄
25.     for (i = 0; i < EVENT_COUNT; i++) {
26.         ULONG ulH = pBuff[i];
27.         HANDLE h = (HANDLE)(ULONG_PTR)ulH; // 关键转换，确保64位兼容性
29.         if (h != NULL) {
30.             // 如果该位置已存在引用的事件对象，先释放旧引用
31.             if (DevExt->m_Events[i] != NULL) {
32.                 ObDereferenceObject(DevExt->m_Events[i]);
33.                 DevExt->m_Events[i] = NULL;
34.             }
36.             // 将用户态句柄转换为内核事件对象指针
37.             status = ObReferenceObjectByHandle(
38.                 h,
39.                 EVENT_MODIFY_STATE,
40.                 *ExEventObjectType,
41.                 UserMode,
42.                 (PVOID*)&DevExt->m_Events[i],
43.                 NULL
44.             );
46.             if (!NT_SUCCESS(status)) {
47.                 DevExt->m_Events[i] = NULL;
48.                 break; // 如果某个句柄转换失败，停止处理并返回错误
49.             }
50.         }
51.     }
53.     return status;
54. }
56. /**
57. * 事件句柄清理函数 (固定数组版)
58. * 功能：释放 m_Events 数组中所有存储的事件对象引用，并将指针置为 NULL。
59. * 注意：此操作会清除所有已注册的事件句柄。
60. */
61. NTSTATUS
62. PCI8KPLX_IOCTL_CLOSE_IRQ_Handler(
63.     _In_ WDFREQUEST Request,
64.     _In_ PDEVICE_EXTENSION DevExt
65. )
66. {
67.     NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
68.     ULONG i;
69.     //本函数不需要和应用层交互，所以用不到这个参数
70.         UNREFERENCED_PARAMETER(Request);
71.     // 为了保证操作的原子性，可能需要在此处添加设备级的锁，如果 m_Events 访问需要同步的话
72.     // WdfWaitLockAcquire(DevExt->SomeLock, NULL);
74.     // 遍历 m_Events 数组
75.     for (i = 0; i < EVENT_COUNT; i++) {
76.         if (DevExt->m_Events[i] != NULL) {
77.             // 释放对该事件对象的引用，防止内存泄漏
78.             ObDereferenceObject(DevExt->m_Events[i]);
79.             // 清空指针
80.             DevExt->m_Events[i] = NULL;
81.         }
82.     }
84.     // WdfWaitLockRelease(DevExt->SomeLock);
86.     // 此 IOCTL 通常没有输出数据，不需要调用 WdfRequestSetInformation
87.     // 直接返回成功状态
88.     return status;
89. }

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4. 清理事件防止内存泄漏

在 PlxCleanupDeviceExtension 中进行清理

1. VOID
2. PlxCleanupDeviceExtension(
3.     _In_ PDEVICE_EXTENSION DevExt
4. )
5. {
6.     ULONG i;
8.     // 遍历并释放事件对象
9.     for (i = 0; i < EVENT_COUNT; i++) {
10.         if (DevExt->m_Events[i] != NULL) {
11.             ObDereferenceObject(DevExt->m_Events[i]);
12.             DevExt->m_Events[i] = NULL; // 清空指针是个好习惯
13.         }
14.     }
16.     // ... 其他清理代码 ...
17. }

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5. 中断触发逻辑 (IsrDpc.c 参考)

在 DPC (如 PLxEvtInterruptDpc) 中，根据硬件状态触发相应的事件：

1. // 示例：触发 SFIFO 触发值事件
2. if (DevExt->m_Events[EVENT_SFifo] != NULL) {
3.     KeSetEvent(DevExt->m_Events[EVENT_SFifo], IO_NO_INCREMENT, FALSE);
4. }

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5. 注意事项

• 64位兼容性：代码中使用了 (HANDLE)(ULONG_PTR)ulH，确保了 32 位应用程序在 64 位系统下运行时的句柄对齐。
  
• 资源释放：在驱动卸载或设备清理回调（如 PlxEvtDeviceCleanup）中，应遍历 m_Events 并对非空元素调用 ObDereferenceObject，以防止内核内存泄漏。
  
• 固定大小限制：此方案使用固定大小的数组 m_Events[EVENT_COUNT]，如果应用层需要管理的事件数量超过 EVENT_COUNT，则需要增大该常量并重新编译驱动和应用层。
  
• 应用层兼容性：此方案假定应用层发送的是 ULONG 类型的句柄数组。它主要兼容发送此类数组的32位应用。如果64位应用也发送相同的 ULONG 数组（例如，应用层未区分位数），则其句柄必须是有效的32位兼容值（如WoW64子系统提供的句柄）。
  

应用层要做的和中断相关的事情

老驱动中使用内核变量来保存一些数据，会增加驱动复杂度，所以都转移到应用层，和中断有关的有控制字，变量，因此在dll中声明全局变量

1. //本来是内核中需要保存的内容，改成应用层保存
2. ULONG g_ulCtrlWord[MAX_CARD_COUNT];
3. //为了后面方便阅读代码，将赋值和读取都封装成函数
4. void SetCtrlWord(ULONG cardNo, ULONG ulCtrlWord) {
5.         if (cardNo > MAX_CARD_COUNT)
6.                 return;
7.         g_ulCtrlWord[cardNo] = ulCtrlWord;
8. }
10. ULONG GetCtrlWord(ULONG cardNo) {
11.         if (cardNo > MAX_CARD_COUNT)
12.                 return 0;
13.         return g_ulCtrlWord[cardNo];
14. }

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老驱动中有一个InitIRQ函数，只是操作了控制字变量，新驱动将内核操作修改成应用层的变量操作

1. //改变控制字中的中断相关位       
2.     unsigned long ulCtrlWord = GetCtrlWord(cardNO);
3.         ulCtrlWord = SET_ULONG_BITS( ulCtrlWord, IRQ_MASK, IRQ, irqSource );
4.     SetCtrlWord(cardNO, ulCtrlWord);

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老驱动中使用OpenIRQ将中断相关事件传递到内核，同时在内核中设置PCI9054的本地控制字使能FPGA中断。新驱动中内核只是接收中断相关事件，然后在应用层使能FPGA中断。

1. //在DeviceIoControl之后将控制字写入硬件       
2. //使能之前设置好的中断
3. WRITED(cardNO, OFF_CTRLWORD, GetCtrlWord(cardNO));

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接下来要移植应用层访问硬件寄存器的代码

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不错，里面软件多更新就更好了

感谢分享，下载保存了，貌似很强大