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来自驱动开发网 tiamo: http://bbs.driverdevelop.com/htm_data/87/0407/72674.html
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大家都应该知道 - E, e# u& C3 q+ f H7 K- w+ T6 H3 O
windows下面的驱动模型是分层的.大家构成一个树状结构. ) z+ ^ O% {$ i) O2 a& v
那你知道这个结构是怎么搭建起来的么? 3 q9 g; c6 o( B+ V# i- X
你会说是一个一个设备枚举出来的,
f& [8 a: |5 ~* _那你又能说说具体是怎么枚举出来的么?系统是怎么知道有一个设备存在的?系统又是怎么知道这个设备需要什么样子的资源?
' p) ^' {" e8 \$ E你也许会说这个是由bus driver来完成的,说得没错
7 g$ V: U$ D/ J但是你知道bus driver是怎么完成得么? % M5 X9 v6 e6 i8 ]6 J* F) d0 w
也许你会说是跟每个bus相关的,确实也是这样
- t- n" f# r, s& Q u& B但是你能说出你自己正在使用的计算机里面的那个device tree是怎么出来的么?pci总线是怎么完成设备枚举的?
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如果你能回答上面的这些问题,那到次打住,放松心情,有兴趣的话就继续看看,指导指导小弟我,看看下面的这些文字有什么错误没有..在下不盛感激. / D a# S" R5 o6 j- h& O# n, m
- T. u# u- R0 i7 j' w$ W: r) |如果你还对这些东西基本不了解,那也不用往下看了.
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如果你对这个有一些模模糊糊的认识,又想知道具体是怎么回事情,那看下去吧,我的文字就是为你准备的,跟我共同进步吧.. ' [. q- P0 d/ N. ^
2 h! |% y- V$ f# x1 J废话这么多...正题开始... - H6 B4 q- b; c n7 N! L# ]! L
( L, p8 Z8 v, M: H" n首先,我觉得只是看文字是没有太大用的,你应该放一个softice, device tree在手边,一般看文章一般动手看看自己的系统,加深理解,还有一个要推荐的东西就是intel作了带源代码的asl编译器,到google上或者到intel网站上一搜索就出来了.不是要用它的asl编译器,而是要用它里面附带的一个aml反编译工具.当然如果你有你主板bios的源代码,这个工具就不需要了.附带的说一句,它的源代码有些小bug,有一点程序设计能力加上对windows注册表有一定了解的人就能轻松搞定,这个就靠你自己搞定了. 5 [3 T" t, ~& [. c3 y3 J8 S
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先打开device tree看看你自己计算机上面的那个tree是个什么样子的.注意,是切换到pnp view的状态,不是driver view的状态
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在最上面呢.是一个标记有enum的一个device,它属于pnpmanager这个driver,看看windows的源代码就知道这个driver是ntoskrnl在启动的时候创建的一个buildin driver.它呢..有好多的pdo附加到上面,这些pdo就是它所枚举出来的pdo.
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; ^2 X% c6 X \4 l+ }5 |# U首先你要知道的就是这些pdo是怎么来的?其实他们是从注册表里面读出来的,这个部分有源代码的.他们都是通过读取 7 E9 R# I' X2 G! k* d# H1 x
LOCAL|MACHINE_SYSTEM|CurrentControlSet|Enum|Root|下面的key来一一生成的,这些pdo叫做madeup pdo,那这些key又是怎么来的呢?这些key是你在安装driver的时候就写到注册表里面的.
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) b/ m% z) Y- U0 ^+ d这些pdo呢.你会看到有些并没有attach一个fdo,有些却有fdo.这个区别在什么地方呢.仔细看看就会发现那些没有attach fdo的key下面都有一个叫Legacy的设置成1的value.你也许要问这个lagacy是怎么来的?这个是在安装的时候生成的,它表示这个驱动是一个nt式的或者是一个filter + S3 _8 C$ T6 s# {+ y e. w4 X+ A$ B% V/ _
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这些东西留给你慢慢研究了,我们看今天的主角,最上面的那个叫device|0000001的pdo,有一个fdo attach到上面,它是整个pnp系统的root fdo,它属于driver ACPI_HAL,这个driver也是一个buildin driver,它是由hal.dll创建的,这个driver具体是起的什么作用,是不是不管使用不使用acpi都会存在的呢?这些问题因为我也只有这一个电脑没有办法试,就不知道了. . H6 V. j& q% m) ~9 d
" F% J3 Z4 p% `/ V) B这个fdo有枚举出了一个pdo,这个pdo的device id 是PNP0C08这个id表示了acpi本身(可查看acpi的specification),这个pdo还占用了一个中断资源,它是SCI中断线,这个数据的获取是通过acpi的fadt完成的.略过这个步骤继续下去. ( I2 j4 Q8 [4 u8 U
" D- b/ T } f |; J新枚举出来的pdo,attach到上面的fdo来自acpi驱动,这个fdo其实不仅仅是一个fdo,有很多本来该它下面的pdo完成的功能都由它来完成了,所以,它也算是一个pdo.
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好,进入今天的关键部分了,fdo创建好了,发送IRP_MN_START到fdo, fdo开始初始化acpi系统,读取acpi table,解释其内容搭建acpi 的 namespace.预先创建好很多device的extension,然后枚举出那些应该由它直接管理的pdo. 1 M2 j0 m( Y2 k8 H) ^3 L
3 N% B% ]- x# ^0 Z1 ^% j) a话这样讲得很简单.其实是很复杂的.暂时打断下流程,说说与acpi有关的几个话题. ! @* x; E: h3 x8 L9 D) t
' @; I: Z$ F. B( h# |1 k" eacpi提供了一种方便的资源配置与电源管理解决方案,它用一种脚本语言来描述主板上的设备所占用的资源(内存,端口,中断),以及完成电源管理所需要进行的操作(比如读某个端口,写某个端口).脚本的解释由操作系统完成,这样通过加入一个中间缓冲层来达到os与bios的隔离,bios不用在意自己的代码运行在real mode,或者是protect mode,os也不用为了运行bios的代码切换到real mode(在apm中有部分就是这样完成的). / a* k7 u: c% v: w
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这种bios用来描述的脚本语言就是asl跟aml,asl是一个源代码,aml是一个编译出来的中间代码,os解释的就是aml, # b8 I1 K/ d- T& v L4 ~9 |( S
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bios程序员在写bios的时候会准备这些个aml,然后把他们放到一个数据结构里面(RSDT)作为一个数据模块加入到bios里面,os在启动的时候,在一个恰当的时间获取到这个数据结构,这样完成bios与os之间的衔接.
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) \, I+ g/ { I: k( q& X很显然asl是跟每个主板相关的,这个部分也是主板bios开发中最麻烦的部分,上面intel的那个工具能还原你主板的asl代码,建议看看,不算复杂(脚本语言都这样),然后找找你主板南桥北桥芯片的data sheet看看,也许你会有所领悟的哦.. 9 a3 L G3 s9 J6 B( I1 q
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bios程序员在作bios的时候就用asl描述好了主板上的设备都要使用些什么样子的资源,怎样去分配这些资源.接下来os的任务就简单的,解释执行aml代码就能获取到这些信息.
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所以acpi创建的fdo的QueryBusRelations跟QueryResource跟QueryResourceRequirement都是读取aml代码解释执行而已. . x, T4 m" n8 t4 V1 Z$ I; n/ k
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只有几个aml描述的device(|_SB.|下面device)是属于acpi直接管辖的pdo,acpi也只暂时的创建了这些pdo,然后交给os继续枚举它创建的device,其他的诸如cpu(|_SB.|_PR.|),fixedbutton(FADT描述)等等的fdo就不多说了,如果你使用的pci总线,那么就会有一个|_SB.|PCI0|的device在aml的描述中出现,acpi枚举到它,os给它attach它的fdo,由pci.sys提供.
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然后os继续枚举,这次的重点转移到pci上面了,这里就跟acpi的关系少很多了,pci有自己的获取资源,配置资源,枚举设备的方式,你应该要知道这些是用pci config space来完成的.
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* w% i/ v. ?) q; fpci开始枚举每个bus上的每个device,为每个device的每个function创建一个pdo,继续的bridge device继续为它的bus 枚举pdo,在这个过程中完成bus number的动态配置,这些信息可以参考(pci 跟 pci-to-pci bridge 的specification),对于每个pdo,pci通过读取它的base address register 的值来完成resource requirements的获取. & f& B/ X7 Q9 U- i v+ G
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这里又会有acpi用武的地方,IRP_MN_QUERYRELAIONS(bus)会发送到fdo,fdo会把这个irp传递给pdo,正常情况下pdo会直接complete这个irp,但是acpi创建的pdo却不是这样,它会查找acpi namespace,为新枚举出来的pdo插入合适的bus filter device,这个filter device用来电源管理以及在quire resource的时候加入一些resource,这里只是在当主板bios的aml里面有描述到新创建出来的pdo的描述的时候才会发生,这个部分你可以看看你的bios的asl代码,对比看看device tree的结构,看看acpi究竟在什么地方插入了bus filter device,来理解这种按需创建的原则. ; M$ r6 t. r3 Y0 d C/ D
5 p" F: b3 \, k% K; q8 _$ K+ I% l; \再往上,os为这些新创建出来的pdo attach合适的fdo,fdo继续枚举自己的pdo,这里注意一点,如果你的pdo在bios里面有描述,那么fdo与pdo之间是有一个bus filter的.加载的fdo开始枚举自己的pdo,这个irp同样又发送给了bus filter,嘿.这个bus filter又会查找acpi namespace适当的加入某些 bus filter,用这种一层一层的方式完成filter的透明加入过程.
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* W8 o1 G2 K' K8 |. N! {3 }/ F8 }以上便是整个的枚举流程. ( {4 Q( ` ?5 h7 h( r' J
全部都是属于文字的描述.不知道大家看明白了没有.
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& O$ `# J- n, `如果你想更近一步的更加详细的了解具体的过程
( Y5 O2 j6 k5 H A& C/ z: I6 L: }你可以用ida反编译acpi.sys跟pci.sys,花点时间了解下流程 # o0 ~: J$ A/ X& F4 W1 `' y5 Y% A
在这个过程中acpi跟pci的符号表也是很重要的 , t: s: L' X9 o' { y* s$ E
在ntoskrnl的符号表里面能找到pci使用的大部分类型信息 3 D1 v9 f4 {. H, g
而acpi本身的符号表里面能找到acpi使用的几乎全部的类型信息 . ~) k/ ^2 p; I) u3 b
这两个类型信息在帮助我理解acpi跟pci.sys的反汇编代码方面起了天大的作用,一点都不夸张. ) s4 T2 n0 Z6 G4 ~) O) u( Y
% U9 a$ m$ d# ^1 p0 W8 A% i当然softice跟win2000的源代码更是必不可少的东西.
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主板的data sheet跟asl代码也是非常重要的.
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0 D" z8 t+ j7 F( e. V当然xxx spec更是不能少..... " a4 h3 F* D1 D# h8 X: N
% b0 t4 h' \& ?5 G$ S长期困扰我的大问题终于在今天有个比较满意的答案了
2 L7 U( c7 F T大家跟我一起高兴吧.......
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p.s.斜杠会给过滤掉,所以我换成|了 |
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