原文出处：http://www.cnblogs.com/jacklu/p/4687325.html
本篇文章将对PCIe驱动程序的部分源文件代码作详细解释与说明。完整代码，有偿提供~整个WDF驱动程序工程共包含4个头文件（已经在上篇文章中讲解）和3个.c文件（Driver.c Device.c Queue.c）
Driver.c
在看复杂的代码前，先给出程序流程图
1 #include "driver.h" 2 #include "driver.tmh" 3 4 #ifdef ALLOC_PRAGMA 5 #pragma alloc_text (INIT, DriverEntry) 6 #pragma alloc_text (PAGE, Spw_PCIeEvtDeviceAdd) 7 #pragma alloc_text (PAGE, Spw_PCIeEvtDriverContextCleanup) 8 #endif 9 10 11 NTSTATUS 12 DriverEntry( 13 IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, 14 IN PUNICODE_STRING RegistryPath 15 ) 16 { 17 WDF_DRIVER_CONFIG config; 18 //WDFDRIVER driver;//???? 19 NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; 20 WDF_OBJECT_ATTRIBUTES attributes; 21 22 // 23 // Initialize WPP Tracing 24 // 25 WPP_INIT_TRACING( DriverObject, RegistryPath ); 26 27 TraceEvents(TRACE_LEVEL_INFORMATION, TRACE_DRIVER, "%!FUNC! Entry"); 28 29 // 30 // Register a cleanup callback so that we can call WPP_CLEANUP when 31 // the framework driver object is deleted during driver unload. 32 // 33 34 WDF_OBJECT_ATTRIBUTES_INIT(&attributes); 35 36 attributes.EvtCleanupCallback = Spw_PCIeEvtDriverContextCleanup; 37 38 WDF_DRIVER_CONFIG_INIT(&config, 39 Spw_PCIeEvtDeviceAdd 40 ); 41 42 status = WdfDriverCreate(DriverObject, 43 RegistryPath, 44 &attributes, 45 &config, 46 WDF_NO_HANDLE 47 ); 48 49 if (!NT_SUCCESS(status)) { 50 TraceEvents(TRACE_LEVEL_ERROR, TRACE_DRIVER, "WdfDriverCreate failed %!STATUS!", status); 51 WPP_CLEANUP(DriverObject); 52 return status; 53 } 54 55 TraceEvents(TRACE_LEVEL_INFORMATION, TRACE_DRIVER, "%!FUNC! Exit"); 56 57 return status; 58 } 59 60 61 NTSTATUS 62 Spw_PCIeEvtDeviceAdd( 63 _In_ WDFDRIVER Driver, 64 _Inout_ PWDFDEVICE_INIT DeviceInit 65 ) 66 { 67 NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; 68 WDF_PNPPOWER_EVENT_CALLBACKS pnpPowerCallbacks; 69 WDF_OBJECT_ATTRIBUTES deviceAttributes; 70 WDFDEVICE device; 71 PDEVICE_CONTEXT deviceContext; 72 73 WDFQUEUE queue; 74 WDF_IO_QUEUE_CONFIG queueConfig; 75 76 /*+++++Interrupt 77 WDF_INTERRUPT_CONFIG interruptConfig; 78 -----*/ 79 // WDF_IO_QUEUE_CONFIG ioQueueConfig; 80 81 UNREFERENCED_PARAMETER(Driver); 82 83 PAGED_CODE(); 84 85 //采用WdfDeviceIoDirect方式 86 WdfDeviceInitSetIoType(DeviceInit, WdfDeviceIoDirect);//WdfDeviceIoBuffered???重要吗？ 87 //When the I/O manager sends a request for buffered I/O, the IRP contains an internal copy of the caller's buffer 88 //rather than the caller's buffer itself. The I/O manager copies data from the caller's buffer to the internal buffer 89 //during a write request or from the internal buffer to the caller's buffer when the driver completes a read 90 //request. 91 //The WDF driver receives a WDF request object, which in turn contains an embedded WDF memory object. 92 //The memory object contains the address of the buffer on which the driver should operate. 93 94 95 96 // status = Spw_PCIeCreateDevice(DeviceInit); 97 98 //初始化即插即用和电源管理例程配置结构 99 WDF_PNPPOWER_EVENT_CALLBACKS_INIT(&pnpPowerCallbacks);100 101 //设置即插即用基本例程102 pnpPowerCallbacks.EvtDevicePrepareHardware = Spw_PCIeEvtDevicePrepareHardware;103 pnpPowerCallbacks.EvtDeviceReleaseHardware = Spw_PCIeEvtDeviceReleaseHardware;104 pnpPowerCallbacks.EvtDeviceD0Entry = Spw_PCIeEvtDeviceD0Entry;105 pnpPowerCallbacks.EvtDeviceD0Exit = Spw_PCIeEvtDeviceD0Exit;106 107 //注册即插即用和电源管理例程108 WdfDeviceInitSetPnpPowerEventCallbacks(DeviceInit, &pnpPowerCallbacks);109 110 111 WDF_OBJECT_ATTRIBUTES_INIT_CONTEXT_TYPE(&deviceAttributes, DEVICE_CONTEXT);112 113 114 //deviceAttributes.EvtCleanupCallback = Spw_PCIeEvtDriverContextCleanup;115 //116 // Set WDFDEVICE synchronization scope. By opting for device level117 // synchronization scope, all the queue and timer callbacks are118 // synchronized with the device-level spinlock.119 //120 deviceAttributes.SynchronizationScope = WdfSynchronizationScopeDevice;121 122 status = WdfDeviceCreate(&DeviceInit, &deviceAttributes, &device);123 if (!NT_SUCCESS(status)) {124 return status;125 }126 deviceContext = GetDeviceContext(device);///????127 //deviceContext->Device = device;128 //129 // 初始化Context这个结构里的所有成员.130 //131 //deviceContext->PrivateDeviceData = 0;132 /*++++++Interrupt & DMA133 //设置中断服务例程和延迟过程调用134 WDF_INTERRUPT_CONFIG_INIT(&interruptConfig,135 PCISample_EvtInterruptIsr,136 PCISample_EvtInterruptDpc);137 138 //创建中断对象139 status = WdfInterruptCreate(device,140 &interruptConfig,141 WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES,142 &pDeviceContext->Interrupt);143 if (!NT_SUCCESS (status)) {144 return status;145 }146 147 status = InitializeDMA(device);148 149 if (!NT_SUCCESS(status)) {150 return status;151 }152 -----*/153 //WDF_IO_QUEUE_CONFIG_INIT_DEFAULT_QUEUE(&queueConfig, WdfIoQueueDispatchSequential);154 //Initialize the Queue155 // queueConfig.EvtIoDefault = Spw_PCIeEvtIoDefault;156 // queueConfig.EvtIoWrite = Spw_PCIeEvtIoWrite;157 //queueConfig.EvtIoRead = Spw_PCIeEvtIoRead;158 // queueConfig.EvtIoStop = Spw_PCIeEvtIoStop;159 //The driver must initialize the WDF_IO_QUEUE_CONFIG structure 160 //by calling WDF_IO_QUEUE_CONFIG_INIT or WDF_IO_QUEUE_CONFIG_INIT_DEFAULT_QUEUE.161 //用default初始化default 队列，用另一个初始化非default队列162 WDF_IO_QUEUE_CONFIG_INIT(163 &queueConfig,164 WdfIoQueueDispatchSequential165 );166 167 queueConfig.EvtIoDeviceControl = Spw_PCIeEvtIoDeviceControl;168 169 170 status = WdfIoQueueCreate(device, &queueConfig, WDF_NO_OBJECT_ATTRIBUTES, &queue);171 if (!NT_SUCCESS(status)) {172 return status;173 }174 175 //对于非默认队列，必须指定要分发的I/O请求类型176 //The WdfDeviceConfigureRequestDispatching method causes the framework to queue a specified type of I/O requests to a specified I/O queue.177 status = WdfDeviceConfigureRequestDispatching(178 device,179 queue,180 WdfRequestTypeDeviceControl181 );182 if (!NT_SUCCESS(status)) {183 return status;184 }185 //创建驱动程序接口与应用程序通信186 status = WdfDeviceCreateDeviceInterface(187 device,188 (LPGUID)&GUID_DEVINTERFACE_Spw_PCIe,189 NULL // ReferenceString190 );191 if (!NT_SUCCESS(status)) {192 return status;193 }194 /*195 if (NT_SUCCESS(status)) {196 //197 // Initialize the I/O Package and any Queues198 //199 status = Spw_PCIeQueueInitialize(device);200 }201 */202 //deviceContext->MemLength = MAXNLEN;203 204 //TraceEvents(TRACE_LEVEL_INFORMATION, TRACE_DRIVER, "%!FUNC! Exit");205 206 return status;207 }208 209 VOID210 Spw_PCIeEvtDriverContextCleanup(211 _In_ WDFOBJECT DriverObject212 )213 /*++214 Routine Description:215 216 Free all the resources allocated in DriverEntry.217 218 Arguments:219 220 DriverObject - handle to a WDF Driver object.221 222 Return Value:223 224 VOID.225 226 --*/227 {228 UNREFERENCED_PARAMETER(DriverObject);229 230 PAGED_CODE ();231 232 TraceEvents(TRACE_LEVEL_INFORMATION, TRACE_DRIVER, "%!FUNC! Entry");233 234 //没有必要清除WDFINTERRUPT对象，因为框架会自动清除235 // Stop WPP Tracing236 //237 WPP_CLEANUP( WdfDriverWdmGetDriverObject(DriverObject) );238 239 } 4-8行是做一些预处理，驱动程序开发中，需要为每个函数指定位于分页内存还是非分页内存。INIT标识是指此函数为入口函数，驱动成功加载后可以从内存删除。PAGE标识是指此函数可以在驱动运行时被交换到硬盘上，如果不指定，将被编译器默认为非分页内存。
11-58行定义了DriverEntry函数，每个 KMDF 驱动程序必须有一个 DriverEntry 例程，当操作系统检测到有新硬 件设备插入后，会查找它对应的驱动程序，找到这个驱动程序中的DriverEntry 例程。DriverEntry 是驱动程序的入口，它相当于 C 语言程序里的 main 函数。 DriverEntry 例程的原型声明如下：
1 NTSTATUS DriverEntry( IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, IN PUNICODE_STRING RegistryPath ) ;
函数返回类型 NTSTATUS 是 WDF 中的一个宏，它实际上是一个 32 位的二进制数，不同的数值表示不同的状态，在 PCIe 设备驱动程序开发中，需要用到的状态有：STATUS_SUCCESS、 STATUS_PENDING、 STATUS_UNSUCCESSFUL， 分 别表示例程回调成功、 例程回调未完成、 例程回调失败。在传入参数里， IN 是一 个宏， 代表这个参数为入口参数，这与例程编写无关，只是为了让开发者能够更 容易的知道参数特性，其中 OUT 表示出口参数。关于参数标识， 还有另一种写法， 即_In_和_Out_， 两种写法对回调例程的编写都没影响。
DriverEntry 的第一个参数是一个指向驱动程序对象的指针， 该对象就代表驱 动程序。 在 DriverEntry 例程中， 应该完成对这个对象的初始化并返回。 DriverEntry 的第二个参数是设备驱动对应服务键在注册表中的路径。DriverEntry 例程需要完成的任务主要包括：
- 激活 WPP（ Windows software trace preprocessor）软件调试，为可选任务；（对应代码25-27行）
- 注册驱动程序的 EvtDriverDeviceAdd 回调函数；（对应代码38-40行）
- 创建一个驱动程序对象， 向框架“注册”驱动程序；（对应代码42-53行）
61-206行定义了EvtDriverDeviceAdd函数。每个支持即插即用的 KMDF 驱动程序必须有 EvtDriverDeviceAdd 回调例程， 每次操作系统枚举设备时， PnP 管理器就调用这个回调例程。 EvtDriverDeviceAdd 例程的主要任务包括：
- 创建并初始化设备对象和相应的上下文区（122-126行）；
- 设置传输方式（86行）、 初始化即插即用和电源管理配置结构（99行）， 注册即插即用和电源管理例程（101-108行）；
- 初始化队列配置结构（162-165行）， 注册 I/O 处理例程（167行）， 创建 I/O 队列（170行）， 指定要分发的 I/O 请求类型（177-184行）， 创建 GUID 接口（185-194行）。
EvtDriverDeviceAdd 例程的原型声明如下：
EvtDriverDeviceAdd( IN WDFDRIVER Driver, IN PWDFDEVICE_INIT DeviceInit ) ;
DeviceInit 指向 KMDF 自定义的一个结构体， 它在设置传输方式、 注册即插即 用和电源管理例程、 创建设备对象这些任务中起着传递重要数据的作用。
209-239行定义了EvtDriverContextCleanup函数。EvtDriverContextCleanup 回调例程用来删除设备和回收操作系统分配给设备 的资源。对于即插即用设备，当手动拔出设备后，PnP 管理器会自动识别并删除设 备 ， 之 后 Windows 操作系统会自动回收资源 ， 所 以 设 计 者 无 需 编 写 EvtDriverContextCleanup 例程。
Device.c
1 #include "driver.h" 2 #include "device.tmh" 3 4 #pragma warning(disable:4013) // assuming extern returning int 5 #ifdef ALLOC_PRAGMA 6 7 #pragma alloc_text(PAGE, Spw_PCIeEvtDevicePrepareHardware) 8 #pragma alloc_text(PAGE, Spw_PCIeEvtDeviceReleaseHardware) 9 #pragma alloc_text(PAGE, Spw_PCIeEvtDeviceD0Entry) 10 #pragma alloc_text(PAGE, Spw_PCIeEvtDeviceD0Exit) 11 12 #endif 13 14 NTSTATUS 15 Spw_PCIeEvtDevicePrepareHardware( 16 IN WDFDEVICE Device, 17 IN WDFCMRESLIST ResourceList, 18 IN WDFCMRESLIST ResourceListTranslated 19 ) 20 { 21 ULONG i; 22 NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; 23 PDEVICE_CONTEXT pDeviceContext; 24 25 PCM_PARTIAL_RESOURCE_DESCRIPTOR descriptor;//record the Hareware resource that OS dispatched to PCIe 26 /* 27 在Windows驱动开发中，PCM_PARTIAL_RESOURCE_DESCRIPTOR记录了为PCI设备分配的硬件资源， 28 可能有CmResourceTypePort, CmResourceTypeMemory等， 29 后者表示一段memory地址空间，顾名思义，是通过memory space访问的， 30 前者表示一段I/O地址空间，但其flag有CM_RESOURCE_PORT_MEMORY和CM_RESOURCE_PORT_IO两种， 31 分别表示通过memory space访问以及通过I/O space访问，这就是PCI请求与实际分配的差异， 32 在x86下，CmResourceTypePort的flag都是CM_RESOURCE_PORT_IO，即表明PCI设备请求的是I/O地址空间，分配的也是I/O地址空间， 33 而在ARM或Alpha等下，flag是CM_RESOURCE_PORT_MEMORY，表明即使PCI请求的I/O地址空间，但分配在了memory space， 34 我们需要通过memory space访问I/O设备(通过MmMapIoSpace映射物理地址空间到虚拟地址空间，当然，是内核的虚拟地址空间，这样驱动就可以正常访问设备了)。 35 */ 36 PAGED_CODE(); 37 38 // UNREFERENCED_PARAMETER(Resources);//告诉编译器不要发出Resources没有被引用的警告 39 40 pDeviceContext = GetDeviceContext(Device); 41 pDeviceContext->MemBaseAddress = NULL; 42 pDeviceContext->Counter_i = 0; 43 //get resource 44 for (i = 0; i < WdfCmResourceListGetCount(ResourceListTranslated); i++) { 45 46 descriptor = WdfCmResourceListGetDescriptor(ResourceListTranslated, i); 47 //if failed： 48 if (!descriptor) { 49 return STATUS_DEVICE_CONFIGURATION_ERROR; 50 } 51 52 switch (descriptor->Type) { 53 54 case CmResourceTypeMemory: 55 //MmMapIoSpace将物理地址转换成系统内核模式地址 56 if (i == 0){ 57 pDeviceContext->PhysicalAddressRegister = descriptor->u.Memory.Start.LowPart; 58 pDeviceContext->BAR0_VirtualAddress = MmMapIoSpace( 59 descriptor->u.Memory.Start, 60 descriptor->u.Memory.Length, 61 MmNonCached); 62 } 63 64 pDeviceContext->MemBaseAddress = MmMapIoSpace( 65 descriptor->u.Memory.Start, 66 descriptor->u.Memory.Length, 67 MmNonCached); 68 pDeviceContext->MemLength = descriptor->u.Memory.Length; 69 70 break; 71 72 default: 73 break; 74 } 75 if (!pDeviceContext->MemBaseAddress){ 76 return STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES; 77 } 78 } 79 pDeviceContext->Counter_i = i; 80 DbgPrint("EvtDevicePrepareHardware - ends\n"); 81 82 return STATUS_SUCCESS; 83 } 84 85 NTSTATUS 86 Spw_PCIeEvtDeviceReleaseHardware( 87 IN WDFDEVICE Device, 88 IN WDFCMRESLIST ResourceListTranslated 89 ) 90 { 91 PDEVICE_CONTEXT pDeviceContext = NULL; 92 93 PAGED_CODE(); 94 95 DbgPrint("EvtDeviceReleaseHardware - begins\n"); 96 97 pDeviceContext = GetDeviceContext(Device); 98 99 if (pDeviceContext->MemBaseAddress) {100 //MmUnmapIoSpace解除物理地址与系统内核模式地址的关联101 MmUnmapIoSpace(pDeviceContext->MemBaseAddress, pDeviceContext->MemLength);102 pDeviceContext->MemBaseAddress = NULL;103 }104 105 DbgPrint("EvtDeviceReleaseHardware - ends\n");106 107 return STATUS_SUCCESS;108 }109 110 NTSTATUS111 Spw_PCIeEvtDeviceD0Entry(112 IN WDFDEVICE Device,113 IN WDF_POWER_DEVICE_STATE PreviousState114 )115 {116 UNREFERENCED_PARAMETER(Device);117 UNREFERENCED_PARAMETER(PreviousState);118 119 return STATUS_SUCCESS;120 }121 122 123 NTSTATUS124 Spw_PCIeEvtDeviceD0Exit(125 IN WDFDEVICE Device,126 IN WDF_POWER_DEVICE_STATE TargetState127 )128 {129 UNREFERENCED_PARAMETER(Device);130 UNREFERENCED_PARAMETER(TargetState);131 132 PAGED_CODE();133 134 return STATUS_SUCCESS;135 } 13-83行定义了EvtDevicePrepareHardware例程。EvtDevicePrepareHardware和EvtDeviceReleaseHardware两个例程对硬件设备能否获得Windows操作系统分配的资源起着至关重要的作用。EvtDevicePrepareHardware的任务主要包括获得内存资源、内存物理地址与虚拟地址的映射、I/O端口映射和中断资源分配。
EvtDevicePrepareHardware例程的原型声明如下：
1 NTSTATUS EvtDevicePrepareHardware(2 IN WDFDEVICE Device,3 IN WDFCMRESLIST ResourceList,4 IN WDFCMRESLIST ResourceListTranslated5 ) ;
传入函数的三个参数，Device是在EvtDriverDeviceAdd创建的设备对象，另外两个参数是两个硬件资源列表，这两个硬件资源列表实际上代表了不同版本的同一份硬件资源集。ResourceList代表的硬件资源是通过总线地址描述的；ResourceListTranslated代表的硬件资源是通过内存物理地址描述的。
WDF框架分配给硬件资源的具体过程如下：
（1）用户插入PnP设备，总线驱动识别设备并枚举；
（2）WDF框架调用总线驱动的EvtDeviceResourcesQuery，创建资源列表；
（3）WDF框架调用总线驱动的EvtDeviceResourcesRequirementQuery，创建资源需求列表；
（4）PnP管理器决定设备需要什么驱动程序；
（5）PnP管理器创建设备资源列表并发送给驱动程序；
（6）如果驱动程序调用WdfInterruptCreate例程，WDF框架就会在资源列表中分配给中断资源给驱动程序；
（7）设备进入工作状态后，KMDF调用EvtDevicePrepareHardware例程传递两个资源列表，驱动程序保存这两个资源列表，直到WDF框架调用了EvtDeviceReleaseHardware例程。
驱动程序通过EvtDevicePrepareHardware获得内存资源后，需要用MmMapIoSpace函数将物理地址映射成虚拟地址。
85-108行定义了EvtDeviceReleaseHardware回调例程，其调用过程是EvtDevicePrepareHardware的逆过程，即获得虚拟地址后，利用MmUnMapIoSpace 函数将虚拟地址解映射成物理地址，然后再交给WDF框架释放，这里不再赘述。
当 PCIe-SpaceWire接口卡设备被移除时，WDF框架会自动调用Spw_PCIeEvtDeviceReleaseHardware 函数释放设备和驱动程序的内存空间。由于系统每次检测到PCIe接口卡，会自动调用Spw_PCIeEvtDevicePrepareHardware函数提供内存资源，因此，断电或移除设备时，必须调用Spw_PCIeEvtDeviceReleaseHardware函数必须释放所分配的内存空间，否则，有可能导致内存溢出甚至操作系统崩溃。
110-135定义了EvtDeviceD0Entry和EvtDeviceD0Exit例程，WDF框架会在设备进入工作状态后调用EvtDeviceD0Entry回调例程，设备进入工作状态会在以下几种情况下发生：
- 即插即用设备被系统发现；
- 操作系统和设备从睡眠状态被唤醒；
- （如果设备支持低电压闲置状态）设备从低电压闲置状态被唤醒；
- PnP管理器重新为设备分配资源。
由于设备进入工作状态后，WDF框架就会根据事件调用各种回调例程，所以EvtDeviceD0Entry例程里一般不需要处理任何任务。设备离开工作状态后，WDF调EvtDeviceD0Exit回调例程，通常EvtDeviceD0Exit例程也不需要处理任何任务。需要注意的是，在注册这两个例程的时候，必须调用WdfDeviceInitSetPnpPowerEventCallbacks来注册设备即插即用和电源管理回调例程。
Queue.c
1 #include "driver.h" 2 #include "queue.tmh" 3 4 #pragma warning(disable:4013) // assuming extern returning int 5 6 #ifdef ALLOC_PRAGMA 7 #pragma alloc_text (PAGE, Spw_PCIeEvtIoDeviceControl) 8 9 #endif 10 /* 11 单一的默认I/O队列和单一的请求处理函数，EvtIoDefault。KMDF将会将设备所有的请求发送到默认I/O队列， 12 然后它会调用驱动程序的EvtIoDefault来将每一个请求递交给驱动程序。 13 14 *单一的默认I/O队列和多个请求处理函数，例如EvtIoRead、EvtIoWrite和EvtIoDeviceControl。KMDF会将设备所有的请求发送到默认I/O队列。 15 然后会调用驱动程序的EvtIoRead处理函数来递交读请求、调用EvtIoWrite处理函数来递交写请求、调用EvtIoDeviceControl处理函数来递交设备I/O控制请求。 16 */ 17 18 19 VOID 20 Spw_PCIeEvtIoDeviceControl( 21 IN WDFQUEUE Queue, 22 IN WDFREQUEST Request, 23 IN size_t OutputBufferLength, 24 IN size_t InputBufferLength, 25 IN ULONG IoControlCode 26 ) 27 { 28 WDFDEVICE device; 29 PDEVICE_CONTEXT pDevContext; 30 31 NTSTATUS status; 32 33 PVOID inBuffer; 34 PVOID outBuffer; 35 ULONG AddressOffset; 36 37 //PAGED_CODE(); do not uncomment this sentence 38 device = WdfIoQueueGetDevice(Queue); 39 pDevContext = GetDeviceContext(device); 40 41 switch (IoControlCode) { 42 //根据CTL_CODE请求码作相应的处理 43 case Spw_PCIe_IOCTL_WRITE_OFFSETADDRESS: 44 status = WdfRequestRetrieveInputBuffer( 45 Request, 46 sizeof(ULONG), 47 &inBuffer, 48 NULL 49 ); 50 pDevContext->OffsetAddressFromApp = *(ULONG*)inBuffer; 51 WdfRequestCompleteWithInformation(Request, status, sizeof(ULONG)); 52 if (!NT_SUCCESS(status)){ 53 goto Exit; 54 } 55 break; 56 57 case Spw_PCIe_IOCTL_IN_BUFFERED: 58 status = WdfRequestRetrieveInputBuffer( 59 Request, 60 sizeof(ULONG), 61 &inBuffer, 62 NULL 63 ); 64 AddressOffset = PCIE_WRITE_MEMORY_OFFSET + pDevContext->OffsetAddressFromApp; 65 *(ULONG*)WDF_PTR_ADD_OFFSET(pDevContext->BAR0_VirtualAddress, AddressOffset) = *(ULONG*)inBuffer; 66 WdfRequestCompleteWithInformation(Request, status, sizeof(ULONG)); 67 if (!NT_SUCCESS(status)){ 68 goto Exit; 69 } 70 break; 71 72 case Spw_PCIe_IOCTL_OUT_BUFFERED: 73 status = WdfRequestRetrieveOutputBuffer( 74 Request, 75 sizeof(ULONG), 76 &outBuffer, 77 NULL 78 ); 79 AddressOffset = PCIE_WRITE_MEMORY_OFFSET + pDevContext->OffsetAddressFromApp; 80 //-------------------------------------------------------------------------- 81 *(ULONG*)outBuffer = *(ULONG*)WDF_PTR_ADD_OFFSET(pDevContext->BAR0_VirtualAddress, AddressOffset); 82 //-------------------------------------------------------------------------- 83 //*(ULONG*)outBuffer = pDevContext->Counter_i; 84 //-------------------------------------------------------------------------- 85 WdfRequestCompleteWithInformation(Request, status, sizeof(ULONG)); 86 if (!NT_SUCCESS(status)){ 87 goto Exit; 88 } 89 break; 90 case Spw_PCIe_IOCTL_READ_PADDRESS: 91 //Just think about the size of the data when you are choosing the METHOD. 92 //METHOD_BUFFERED is typically the fastest for small (less the 16KB) buffers, 93 //and METHOD_IN_DIRECT and METHOD_OUT_DIRECT should be used for larger buffers than that. 94 //METHOD_BUFFERED，METHOD_OUT_DIRECT，METHOD_IN_DIRECT三种方式， 95 //输入缓冲区地址可通过调用WdfRequestRetrieveInputBuffer函数获得 96 //输出缓冲区地址可通过调用WdfRequestRetrieveOutputBuffer函数获得 97 98 status = WdfRequestRetrieveOutputBuffer( 99 Request,100 sizeof(ULONG),101 &outBuffer,102 NULL103 );104 105 *(ULONG*)outBuffer = pDevContext->PhysicalAddressRegister;//read BAR0 pysical address106 107 WdfRequestCompleteWithInformation(Request, status, sizeof(ULONG));108 if (!NT_SUCCESS(status)){109 goto Exit;110 }111 break;112 113 default:114 status = STATUS_INVALID_DEVICE_REQUEST;115 WdfRequestCompleteWithInformation(Request, status, 0);116 break;117 }118 119 Exit:120 if (!NT_SUCCESS(status)) {121 WdfRequestCompleteWithInformation(122 Request,123 status,124 0125 );126 }127 return;128 } 整个源代码文件只定义了一个例程EvtIoDeviceControl，当WDF框架处理I/O请求时，根据I/O 请求的副功能码执行相应的操作，I/O 请求处理结束后，需要通过一个例程完成I/O请求，以通知应用程序处理结束。否则，会因为应用程序无法正常退出而导致系统挂起。接口卡驱动程序中处理I/O请求的例程为Spw_PCIeEvtIoDeviceControl，它根据应用程序传入控制字的不同会执行不同的任务，包括读BAR0物理起始地址、读寄存器、写寄存器、写入偏移地址。
Windows 2000及其以后的操作系统都是以I/O请求包的形式与驱动程序进行通信的。在WDF驱动程序中，处理I/O请求的关键判断哪些类型的I/O请求由驱动程序处理，哪些类型的I/O请求由WDF框架自动处理。当Windows操作系统收到一个从应用程序传送过来的I/O请求后，I/O管理器将它封装成I/O请求包发送给设备驱动程序。常见的I/O请求包括：create, close, read, write, 和 device I/O control，分别表示创建设备、关闭设备、读操作、写操作和控制命令字传输。
应用程序执行I/O操作时，向I/O管理器提供了一个数据缓冲区。WDF框架提供三种数据传输方式：
- buffered方式：I/O管理器会创建与应用程序数据缓冲区完全相同的系统缓冲区，驱动程序在这个缓冲区工作，由I/O管理器完成复制数据任务；
- direct方式：I/O管理器锁定应用程序缓冲区的物理内存页，并创建一个MDL(内存描述符表)来描述该页，驱动程序将使用MDL工作；
- neither方式：I/O管理器把应用程序缓冲区的虚拟地址传递给驱动程序，一般不采用这种方式。
在I/O请求处理中，WDF规定驱动程序必须包括以下一个或多个I/O回调例程，来处理从队列调度的I/O请求：
- EvtIoRead
- EvtIoWrite
- EvtIoDeviceIoControl
- EvtIoInternalDeeviceControl
- EvtIoDefault
下面以完成一个读请求为例，描述WDF框架处理I/O请求的全过程
第1步，应用程序调用Win32 API函数ReadFile进行读操作；第2步，ReadFile函数调用NTDLL.dll中的原生函数NtReadFile，从而进入内核服务，I/O管理器将接管读操作。第3步，I/O管理器为读请求构造类型为IRP_MJ_READ的请求包；第4步，I/O管理器找到由WDF框架创建的设备对象，并将请求包发送到它的读派遣函数；第5步，WDF框架收到请求包后，查看WDF驱动是否注册了读回调例程，如果注册了，就将请求包封装成一个I/O请求对象把它放到WDF驱动的某个指定队列中；第6步，队列将I/O请求对象发送给WDF驱动处理，WDF驱动注册的读回调例程被执行。
现代操作系统比如Windows、Linux在内存管理上均采用分页机制。分页内存可被交换到硬盘，而非分页内存则不会交换到硬盘上。运行的程序代码中断请求优先级高于DISPATCH_LEVEL（包括DISPATCH_LEVEL）的，必须保证程序所在内存页为非分页内存，否则会造成系统挂起。在WDF驱动程序开发中，使用宏PAGE_CODE来标记某例程应在分页内存上。因此在驱动程序开发过程中要特别注意PAGE_CODE的使用。
对于PCIe设备驱动开发，开发者还注意读写映射内存不能越界。比如在本次毕业设计中，BAR2为配置寄存器，编写程序时由于误写入BAR2映射的内存地址，造成操作系统一执行写操作就发生蓝屏。
在看完这几篇文章后，将源代码通过VS2013+WDK8.1编译就能生成相应PCI/PCIe硬件板卡的Windows驱动程序（.sys文件），为了实现对驱动程序的安装与验证，还需要编写INF文件和应用程序文件，这部分将在下一篇文章中讲述。
参考资料：
武安河. Windows设备驱动程序WDF开发
孔鹏. 基于WDF的光纤传输卡PCIe接口驱动的研究和实现
杨阿锋基于WDF的PCIe接口高速数据传输卡的驱动程序开发