第十三讲 驱动程序概述及模型
驱动程序的名词解释
驱动程序的名词解释驱动程序是计算机软件中的一种重要组成部分，也被称为设备驱动程序或硬件驱动程序。
它通常用来连接操作系统与计算机硬件之间的接口，使得操作系统能够与硬件设备进行有效的通信和协作。
驱动程序可以被看作是一种翻译器，将操作系统发送的指令转化为硬件设备能够理解和执行的信号。
一、驱动程序的作用驱动程序在计算机系统中扮演着至关重要的角色。
它们充当了操作系统和硬件设备之间的桥梁，确保二者能够正确无误地进行交流。
通过驱动程序，操作系统可以控制和管理硬件设备，例如打印机、扫描仪、声卡、显卡等等。
驱动程序的主要作用有以下几个方面：1. 提供设备的基本功能：设备驱动程序负责实现设备的基本功能和操作，例如，对于打印机驱动程序而言，它能够将要打印的文件传送给打印机并控制打印进程。
2. 管理设备资源：驱动程序负责管理设备与计算机系统的资源分配，确保多个设备能够正确地共享计算机系统的资源，例如处理器、内存等。
这样一来，用户就能够更高效地利用设备。
3. 支持操作系统：驱动程序是使得操作系统能够与硬件紧密连接的基础。
它们为操作系统提供了接口，让其能够控制和协调硬件设备的操作。
没有驱动程序，操作系统将无法使用硬件设备。
二、驱动程序的分类驱动程序可以按照不同的方式进行分类。
1. 按照设备类型分类：根据硬件设备类型的不同，驱动程序可以分为多种类型。
常见的设备类型包括打印机、键盘、鼠标、显示器、网卡等等。
每种设备类型都需要相应类型的驱动程序来实现其功能。
2. 按照操作系统分类：由于不同的操作系统具有不同的架构和接口规范，因此驱动程序也需要适应各自操作系统的要求。
例如，Windows操作系统需要相应的Windows驱动程序，而Linux操作系统则需要相应的Linux驱动程序。
3. 按照硬件厂商分类：各个硬件制造商通常会提供自己的驱动程序，以保证其硬件设备与各种操作系统兼容并且能够正常工作。
这些供应商提供的驱动程序会根据不同的硬件配置和功能进行调整。
什么是驱动程序资料
什么是驱动程序资料什么是驱动程序？驱动程序扮演沟通的角色，把硬件的功能告诉电脑系统，并且也将系统的指令传达给硬件，让它开始工作。
年轻人最大的动力，或者最大的优势就在于，你一旦想做什么你就马上去做。
说这是天真也好，甚至对一些事情的无知也好，有这种勇气和决心就应该去做。
”什么是BSP？BSP是板级支持包，是介于主板硬件和操作系统之间的一层，应该说是属于操作系统的一部分,主要目的是为了支持操作系统，使之能够更好的运行于硬件主板。
BSP是相对于操作系统而言的，不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linu x的BSP 相对于某一CPU来说尽管实现的功能一样，可是写法和接口定义是完全不同的，所以写BSP一定要按照该系统BSP的定义形式来写（BSP 的编程过程大多数是在某一个成型的BSP模板上进行修改），这样才能与上层OS保持正确的接口，良好的支持上层OS。
例如：在VxWorks中的网卡驱动，首先在config.h中包含该网卡，然后将网卡含网卡信息的参数放入数组END_TBL_ENTRY endDevTbl [ ] 中，系统通过函数muxDevLoad ( )调用这个数组来安装网卡驱动。
而在Linux中的网卡驱动，是在space.c中声明该网络设备，再把网卡驱动的一些函数加到dev结构中，由函数ether_setup（）来完成网卡驱动的安装。
纯粹的BSP所包含的内容一般说来是和系统有关的驱动和程序，如网络驱动和系统中网络协议有关，串口驱动和系统下载调试有关等等。
离开这些驱动系统就不能正常工作。
用户也可以添加自己的程序到BSP中，但严格来说不应该算BSP.一般来说这种做法不建议。
因为一旦操作系统能良好运行于最终的主板硬件后，BSP也就固定了，不需要做任何改动。
而用户自己在BSP 中的程序还会不断的升级更新，这样势必对BSP有不好的影响，对系统造成影响，同时由于BSP调试编译环境较差，也不利于程序的编译调试。
什么是驱动程序
什么是驱动程序
驱动程序一般指的是设备驱动程序，是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序。
相当于硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作，假如某设备的驱动程序未能正确安装，便不能正常工作。
简单的说，驱动程序提供了硬件到操作系统的一个接口以及协调二者之间的关系，而因为驱动程序有如此重要的作用，所以人们都称“驱动程序是硬件的灵魂”、“硬件的主宰”，同时驱动程序也被形象的称为“硬件和系统之间的桥梁”。
驱动程序即添加到操作系统中的一小块代码，其中包含有关硬件设备的信息。
有了此信息，计算机就可以与设备进行通信。
驱动程序是硬件厂商根据操作系统编写的配置文件，可以说没有驱动程序，计算机中的硬件就无法工作。
操作系统不同，硬件的驱动程序也不同，各个硬件厂商为了保证硬件的兼容性及增强硬件的功能会不断地升级驱动程序。
设备驱动程序用来将硬件本身的功能告诉操作系统，完成硬件设备电子信号与操作系统及软件的高级编程语言之间的互相翻译。
当操作系统需要使用某个硬件时，比如：让声卡播放音乐，它会先发送相应指令到声卡驱动程序，声卡驱动程序接收到后，马上将其翻译成声卡才能听懂的电子信号命令，从而让声卡播放音乐。
驱动程序是硬件的一部分，当你安装新硬件时，驱动程序是一项不可或缺的重要元件。
凡是安装一个原本不属于你电脑中的硬件设备时，系统就会要求你安装驱动程序，将新的硬件与电脑系统连接起来。
驱动程序扮演沟通的角色，把硬件的功能告诉电脑系统，并且也将系统的指令传达给硬件，让它开始工作。
任务1认识驱动程序
任务1认识驱动程序计算机中的各个硬件设备之所以能协同工作，是因为都有各自的驱动程序发挥作用，通过驱动程序，操作系统才能控制计算机上的硬件设备。
一、驱动程序的功能驱动程序全称为“设备驱动程序”，是一段可以让计算机与各种硬件设备通话的程序代码，即可以使计算机和设备通信的特殊程序，可以说相当于硬件的接口，操作系统只能通过这个接口，才能控制硬件设备的工作。
如果一个硬件只依赖操作系统而没有驱动程序，这个硬件就不能发挥其特有功效。
硬件通过驱动程序把自身的功能告诉操作系统，同时将操作系统的指令转化成特殊的硬件专用命令，从而保证硬件设备的正常工作。
二、硬件的型号要想正确地安装硬件的驱动程序，必须要知道硬件的型号。
下面介绍如何查看计算机中硬件的型号。
1.查看硬件说明书购买来的硬件，一般都带有说明书和驱动光盘。
在说明书中会详细介绍硬件的型号以及该硬件在各种操作系统中的安装方法。
2.观察硬件外观在一些硬件的外观上通常会印有型号，如主板的PCB上；如果没有，通过查看硬件上的芯片也可以看出该产品的型号，比如显卡的核心芯片、主板的北桥芯片等。
这个方法适用于所有的硬件，一般通过实物观察都可以确定正确的型号。
3.通过开机自检画面通过开机自检画面同样可以看出硬件设备的型号。
在开机时，计算机会自动检测各个硬件，然后显示出一些硬件信息，但是这些信息出现的时间很短，需要按键盘上的PauseBreak键，使开机信息画面暂停，以便慢慢查看，按Enter键它就会继续运行。
（1）显卡型号信息（以GeForce FX 5200为例）。
开机自检时首先检查的硬件就是显卡，因此启动机器以后在屏幕左上角出现的几行文字就用关于显卡的介绍。
如图6—1所示，第一行GeForce FX 5200表明了显卡的显示核心为GeForce FX 5200、支持AGP 8X 技术；第二行Version等信息表明了显卡BIOS的版本；第三行Copyright（C）等则表示厂商的版权信息，即显示芯片制造厂商及厂商版权年限；第四行“128.0MB RAM”则表明了显卡显存容量为128MB。
第13讲 网格模型
第十三讲网格模型一. 慨述怎样将现实中的一个物体，比如，一只花瓶，一个足球，甚至一架大的战斗机，在电脑屏幕上显示呢？我们一般会这样做：1. 先把该物体放在一个虚拟的三维坐标系中，该坐标称为局部坐标系(Local Space), 一般以物体的中心作为坐标原点，采用左手坐标系。
2. 然后，对坐标系中的物体进行点采样(Point Sample), 这些采样点按一定顺序连接成为一系列的小平面（三角形或共面的四边形，五边形等），这些小平面称为图元(Primitive), 3D 引擎会处理每一个图元，称为一个独立的渲染单位。
这样取样后的物体看起来像是由许许多多的三角形，四边形或五边形组成的，就像网一样，我们称为一个网格(Mesh).这个采样过程又可称为物体的3D建模。
当然现在都有功能非常强大的3D建模工具，例如，3D Max, 3D Cool等建模工具，省去了我们这方面的许多工作。
3. 我们纪录这些顶点数据和连线情况到一个文件中，3D引擎读取这些数据，依次渲染每一个图元，就能在显示屏幕上再现物体。
当然了，取样的点越多，再现的物体也会越逼真，要处理的数据量也越大。
二. D3D中的网格(Mesh)1、子集和属性缓存网格模型都由一个或多个子集（subset）组成，其中每个子集都具有一组相同材质、纹理和绘制状态等属性的三角形集合。
为了区分网格中的不同子集，每个子集都被指定了一个唯一的属性ID，而且网格中的每个三角形也被指定了该三角形所属子集的属性ID。
在mesh中的每个三角形都与一个属性ID相关联，表示该三角形属于该子集。
例如，上图中组成地板的三角形具有属性ID0，它表示这些三角形属于子集0。
同样，组成墙的三角形具有属性ID1，它表示这些三角形属于子集1。
三角形的属性ID存储在mesh的属性缓存中，它是一个DWORD数组。
因为每个面对应属性缓存中的一项，所以属性缓存中的项目数等于mesh中的面的个数。
属性缓存中的项目和索引缓存中定义的三角形一一对应。
电脑驱动程序是什么
电脑驱动程序是什么电脑已经走入我们的生活，电脑学习是一个漫长的过程，今天小编为大家科普电脑入门知识，一起来店铺。
1 驱动程序是什么驱动程序的概念，驱动程序实际上是一段能让电脑与各种硬件设备通话的程序代码。
如果一个硬件只依赖操作系统而没有驱动程序，这个硬件就不能发挥其特有的功效。
换言之，驱动程序是硬件和操作系统之间的一座桥梁，由它把硬件本身的功能告诉给操作系统，同时也将标准的操作系统指令转化成特殊的外设专用命令，从而保证硬件设备的正常工作。
驱动程序也有多种模式，比较熟悉的是微软的Win32驱动模式，无论使用的是Windows 9x系列，还是Windows XP/2000操作系统，同样的硬件只需安装其相应的驱动程序就可以用了。
我们常见到For 9x或For NT/2000等驱动程序，由于这两种操作系统的内核是不一样的，需要针对Windows酌不同版本进行修改。
而无须根据不同的操作系统重新编写驱动，这就给厂家和用户带来了极大的方便。
有时候在找到某个硬件型号的驱动程序后，会出现VxD和WDM 两种驱动。
其中，VxD驱动是一款虚拟驱动程序，类似于DOS下的驱动程序，如果你使用的是Windows 9x系统，使用VxD 驱动程序会发挥出硬件的最佳性能;而WDM驱动则是支持更多的新设备，可以增强系统性能和稳定性，在Windows XP/2000操作系统中只支持WDM驱动。
以上内容那个是解答驱动程序是什么的问题，下面接着讲如何下载驱动程序，驱动程序怎么安装的具体方法。
2 为什么安装驱动程序虽然Windows XP/7系统能够识别一些硬件设备，并为其自动安装驱动程序。
但是默认的驱动程序一般不能完全发挥硬件的最佳功能，这时就需要安装生产厂商提供的驱动程序。
另外，有些硬件设备Windows XP/7系统无法识别，就无法自动安装其需要的驱动程序，这些都需要用户安装设备驱动程序。
如图15-1所示为无法识别被打上黄色感叹号的硬件设备。
第十三讲 驱动程序概述及模型.
键盘驱动 触摸屏驱动 打印机驱动 显示驱动
文件系统驱动
2018/10/11
Device.exe在Windows
CE中称做设备管理器。 负责加载和管理Windows CE下绝大多数的设备 驱动程序，包括网卡驱动、电池驱动、声卡驱 动、串口驱动、USB设备驱动及PCMCIA驱动 等； GWES.exe通常是一些与图形界面相关的I/O设 备驱动。例如鼠标键盘驱动、显卡的驱动及触 摸屏驱动等。 FileSys.exe在系统中负责管理Windows CE中的 对象存储和文件系统。故FileSys.exe须负责加 载所有的文件系统驱动程序。如FAT文件系统驱 动和CDFS文件系统驱动等。
5.2.3.2
分层驱动程序
分两层：上面一层是模型设备驱动（Model Device Driver，MDD），下面一层是平台相关驱动（Platform Dependence Driver，PDD） MDD层包含某一类型的驱动程序所通用的代码；PDD 层包含特定的硬件或平台专用的代码。 操作系统访问硬件时，MDD层会调用特定的PDD函数 PB会自带某类型驱动的MDD代码，无须修改；只须修 改PDD层的代码。
5.1.2 何时编写驱动程序
操作系统没有内置支持的硬件
扩展已有驱动的功能 提供软件层面的服务
伪驱动（Pseudo Driver）:所谓的伪驱动,就是不是 真正意义上的驱动;而挂着驱动的名号,却又是因为和 底层驱动有着千丝万缕的联系.
5.1.3 驱动程序模型
为简化驱动程序的编写，把驱动程序分层 提取某一类外设的共性，作为独立的一层，并
了解驱动程序的模型
不同的操作系统会提供不同的驱动模型
了解电脑操作系统的驱动程序
了解电脑操作系统的驱动程序电脑操作系统的驱动程序是指控制计算机硬件设备与操作系统交互的软件。
通过了解电脑操作系统的驱动程序，我们可以更好地理解电脑系统的工作原理和优化计算机的性能。
本文将从驱动程序的定义、作用、分类和更新等方面介绍电脑操作系统的驱动程序。
一、驱动程序的定义和作用电脑操作系统的驱动程序是一种特殊的软件，它通过与硬件设备进行交互，允许操作系统与设备进行通信。
它作为一种中间层，将应用程序的请求转化为硬件设备能够理解和执行的指令，从而实现应用程序与硬件设备的连接。
驱动程序的作用有以下几个方面：1. 提供底层接口：驱动程序为硬件设备提供了底层接口，通过这些接口可以向硬件设备发送指令，控制设备的工作状态。
2. 保证设备的兼容性：每一种硬件设备都有自己特定的工作方式和指令集，驱动程序能够将操作系统的通用指令转化为设备能够理解的指令，从而保证设备的兼容性。
3. 优化硬件性能：驱动程序可以通过管理和优化硬件设备的运行方式，提高设备的性能和稳定性。
4. 提供错误处理能力：当硬件设备发生错误或异常时，驱动程序能够及时捕获和处理，防止系统崩溃或数据丢失。
二、驱动程序的分类根据设备连接方式不同，驱动程序可以分为以下几类：1. 内置驱动程序：内置在操作系统内部，支持操作系统对一些通用设备的控制，例如键盘、鼠标等。
2. 第三方驱动程序：由硬件设备厂商或其他独立软件开发商提供，用于支持特定的硬件设备。
3. 通用驱动程序：为多个不同型号的硬件设备提供支持的驱动程序，能够适配多种设备型号。
4. 虚拟化驱动程序：用于虚拟机环境中，支持虚拟机与宿主机之间的数据传输和共享。
三、驱动程序的更新与维护随着硬件设备技术的不断发展，驱动程序需要不断更新以适应新的设备型号和功能。
驱动程序的更新可以通过以下几种方式进行：1. 操作系统更新：操作系统提供了一些通用的驱动程序，其中包含了一些常见硬件设备的驱动程序。
当操作系统进行更新时，会将这些驱动程序一同更新。
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动态链接库（Dynamic Link Library）
动态链接库缩写为DLL。 DLL是一些编译过的可执行程序模块、数据 或其他资源，可以被应用程序或其他DLL调 用。 DLL的应用非常广泛，可以实现多个应用程 序的代码和资源共享。
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应用程序
Send()
系统调用
操作系统 SendPackage() 网卡驱动程序1 网卡驱动程序2 MySendPackage2() 网卡2
驱动程序接口
MySendPackage1() 网卡1
硬件操作
图5.1 驱动程序模型
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5.1.2 何时编写驱动程序
操作系统没有内置支持的硬件
扩展已有驱动的功能 提供软件层面的服务
伪驱动（Pseudo Driver）:所谓的伪驱动,就是不是 真正意义上的驱动;而挂着驱动的名号,却又是因为和 底层驱动有着千丝万缕的联系.
5.1.3 驱动程序模型
为简化驱动程序的编写，把驱动程序分层 提取某一类外设的共性，作为独立的一层，并
第五章 驱动程序设计
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教学目的
Windows CE5.0驱动程序设计的基本概念； 掌握Windows CE5.0动态链接库的编制方
法；掌握Windows CE5.0动态链接库的静
态加载方法
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项目9：驱动程序的编制 本节课程主要知识点
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EXE文件
比较大的应用程序都由很多模块组成，这些 模块分别完成相对独立的功能，它们彼此协 作来完成整个软件系统的工作。
可能存在一些模块的功能较为通用，在构造 其它软件系统时仍会被使用。
在构造软件系统时，常常将所有模块的源代 码都静态编译到整个应用程序EXE文件中。
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动态链接库的几点注意
DLL中包含各种导出函数，用于向外界提供 服务。
DLL有自己的数据段，但没有自己的堆栈，
使用与调用它的程序相同的堆栈。
一个DLL在内存中只有一个实例。
DLL的编制与具体的编程语言及编译器无关。
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大部分驱动程序的代码放在目录
%_WINCEROOT%\PUBLIC\COMMON\OAK\ DRIVERS\下，这些驱动程序都是与平台无关 的。 在BSP目录中也有一些驱动程序的代码，在目 录%_WINCEROOT%\PLATFORM\<BSP NAME>\SRC\DRIVERS\中，这些驱动都是与 平台相关的。
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5.2.4 Windows CE驱动程序的分类（P202） 5.2.5 示例驱动程序代码
PB自带了大量的驱动程序代码
Production-Quality
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Device Driver（P205）特性
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动态链接库的组成
DLL是一种磁盘文件，以dll、DRV、FON、 SYS和许多以EXE为扩展名的系统文件都可 以是DLL。 它由全局数据、服务函数和资源组成，在运 行时被系统加载到进程的虚拟空间中，成为 调用进程的一部分。 如果与其它DLL之间没有冲突，该文件通常 映射到进程虚拟空间的同一地址上。
包含某一类驱动程序所通用的代码； 调用PDD层访问硬件设备； 与PDD层代码进行链接，定义PDD层必须实现的DDSI函 数，并在代码中使用这些函数； 对于操作系统实现DDI函数，供操作系统与驱动程序交互；
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MDD的特性：
进行中断处理； 对于同一类型的驱动程序，代码可重用； 编译后生成的lib库可与不同的PDD库进行链接； 通常无须改动； 中断处理线程IST通常位于这一层。
提供通用的代码和库
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5.1.4 编写驱动程序的几个要素
了解驱动程序所针对的硬件（Datasheet） 了解目标操作系统下驱动的工作机制
驱动程序的加载和卸载； 驱动程序的初始化工作； 外设I/O的访问； 中断的处理； DMA的处理； 内存的使用以及异步操作的进行方式等。
4
5.1驱动程序基本知识
5.1.1 驱动程序的功能
驱动程序是操作系统与硬件交互的方式，是连
接硬件与操作系统之间的桥梁； 独立的“黑盒子”，定义好的编程接口，隐藏 设备工作的细节； 驱动程序的作用是实现这组接口，并映射到具 体的对硬件的某项操作上。
驱动程序 接口
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应用程序可以在需要时才将DLL载入到内存
中，这让程序的可维护性变得很高。
比如微软的操作系统经常需要升级，微软的
程序员不必将操作系统代码都重写一遍，只 需将需要升级的相关DLL文件重写即可。
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动态链接库的特点
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共享资源
共享代码、资源和数据。DLL不仅可以包含 可执行的代码，还可以包括数据和各种资 源等，扩大了库文件的使用范围。
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方便应用程序的扩展
由于DLL能被应用程序动态载入内存。所以，
Device.exe
GWES.exe
FileSys.exe
鼠标驱动 网卡 电池 声卡 串口 NLED USB HOST HID ATADisk Printer SerCard rNDIS Mass Storage 图5.2 系统进程与其加载的驱动程序
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PCMCIA Host
键盘驱动 触摸屏驱动 打印机驱动 显示驱动
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5.2.3 分层驱动程序与单体驱动程序
GWES
DDI函数
DDI函数
分层驱动程序 MDD DDSI函数 PDD
单体驱动程序
硬件
图5.3 单体驱动程序与分层驱动程序
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5.2.3.1
这些较小的模块就是动态链接库DLL。
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Windows CE中的DLL
在运行时，只有当EXE程序确实要调用这些 DLL模块的情况下，系统才会将它们装载到 内存空间中。
Windows自己就将一些主要的系统功能以
DLL模块的形式实现。
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EXE文件的软肋
源代码都静态编译到整个应用程序EXE文件
中，会产生一些问题。
一是增加了应用程序的大小，占用更多的磁盘空间，程
序运行时也会消耗较大的内存空间，造成系统资源的浪
费。
另一个缺点是，在编写大的EXE程序时，在每次修改重
建时都必须调整编译所有源代码，增加了编译过程的复
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给驱动程序分层后，MDD和PDD之间还需要一个接 口协议。故分层驱动中有两类接口函数：操作系统 与MDD之间的DDI与MDD和PDD之间的DDSI （Device Driver Service provider Interface） 通常，MDD层的代码与PDD层的代码被编译成独立 的静态LIB库，然后进行链接，形成可执行的驱动程 序。MDD与PDD的划分只是在源代码逻辑层面，在 驱动程序的二进制可执行代码中不存在分层概念 MDD的特性：
了解驱动程序的模型
不同的操作系统会提供不同的驱动模型
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5.2 Windows CE驱动程序
5.2.1 Windows CE驱动程序开发简介
驱动程序的两种形式
.LIB库文件，随操作系统的启动和关闭进行加载和 卸载； 操作系统启动后对硬件进行延迟加载。
驱动程序模型 动态链接库 动态链接库的特点与实现（重点） 动态链接库的加载 动态链接库的静态加载（难点）
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3
教学重点
驱动程序的基本概念 动态链接库
教学难点
动态链接库的编制及静态加载方法
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不经修改就可在总线工作； 尽量减少驱动程序在不同的硬件平台上移植所作的改动 对于特定的驱动技术，实现尽量多的功能； 在PB IDE的Catalog View中要有对应的可选项； 对硬件设备所依赖的总线不作任何假设； 对源代码有充分的注释； 尽量使用Windows CE5.0的特性； 尽量减少PDD的代码，使驱动程序更加方便移植； 对于资源的分配，尽量使用注册表进行配置； 提供可重用平台无关的库。
5.2.2 Windows CE驱动程序的宿主