WinCE驱动程序模型分类及其相关概念

　　WinCE系统在驱动设计上有一个很方便的功能，就是原始设备制造商（OEMs）和独立硬件开发商（IHVs）可以自主开发设备驱动程序来支持他们的硬件。因此，在动手进行触摸屏驱动程序开发之前，深入了解WinCE系统驱动方式是非常有必要的。

　　（1）从驱动加载方式上的分类

　　要编写WinCE驱动程序首先要确定它是属于哪类驱动。一般来说，WinCE平台上使用的设备可分为两类：内建设备和可安装设备。因此，从驱动加载方式上WinCE可分为内建设备驱动（Built-In Driver）和可加载驱动（Loadable Driver）。

　　WinCE系统可直接使用内建设备，因为内建设备驱动程序是与WinCE的组件紧密相连的，也就是内建设备驱动程序是被静态地链接到GWES（Graphics Windowing and Events  Subsystem）的。这些驱动对应的设备通常在系统启动时，在GWES的进程空间内被加载，主要是与显示和输入有关的驱动。

　　因为它们不是以独立的DLL形式存在，所以要求每一个内建驱动程序都必须与设备驱动程序接口（DDI）的特定接口保持一致。内建设备包括显示、触摸屏、音频、串行埠、LED、电池和PC卡插座等。内建驱动程序一般设计为动态链接库，但有两个例外：电池和LED驱动程序由于小而设计为静态库。它们一般储存在ROM或闪存内。

　　可加载设备是指可与平台连接和分离的第三方接口设备，可由用户随时安装和卸载。这种外围设备的驱动也被称为流驱动，这些驱动可以在系统启动时、或者启动后的任何时候由设备管理器动态加载。通常这类驱动是以DLL动态链接库的形式存在，加载后的这些驱动程序也只能以用户态的角色运行。在WinCE中典型的可加载驱动有：PCMCIA driver（PCMCIA.dll）、Serial driver（SERIAL.dll）、ATAFLASH driver（ATA.dll）、Ethernet driver（NE2000.dll，SMSC100FD.dll）。

　　与内建驱动程序不同的是，所有可加载流驱动程序都共享一个公用接口，而且功能也与应用程序所用的文件API中的功能匹配。因此，控制可加载设备的流接口驱动程序一般由应用程序存取。也就是说，流接口驱动程序是由一个特殊文件来将设备功能展现给应用程序的，该文件可被打开、读取、写入和关闭。通常只有OEMs才会对内建设备驱动程序进行修改，其它自由设备生产商由于只提供附加的硬件设备，对内建设备驱动程序不会有过多涉及。

　　（2）从驱动程序层次上分类

　　WinCE的好处是具有可定制性，当它自带的驱动程序不能满足用户的要求时，用户可以自己编写相应的驱动程序。因此按照结构分，WinCE驱动程序又可分为分层的驱动程序和不分层的驱动程序。分层的驱动程序由两个设置好的层组成：上层是模型设备驱动程序（Model Device Driver, MDD），下层是依赖平台的驱动程序（Platform Dependent Driver, PDD）。

　　分层的驱动程序中的MDD通常是无需修改可直接使用，MDD的作用是链接PDD层并定义它希望调用的函数接口：设备驱动程序提供器接口（Device Driver Service Provider Interface, DDSI）。同时MDD又把不同的函数集提供给WinCE内核，这些函数叫做设备驱动程序接口（Device Driver Interface, DDI）。不分层的驱动程序是把PDD与MDD写在一起，没有做严格的区分，通常这种驱动比较简单，比如ATADISK。简单的说，内建驱动和加载式流驱动是从驱动与系统其它模块（调用者）的接口形式上做的分类；而不分层和分层是从驱动实现方式上的分类。

　　在开发过程中，MDD层驱动是不需要被修改的。但和MDD层驱动不同的是，PDD层驱动必须被修改成和特定硬件相匹配的代码。程序员可以自己开发一个PDD程序，但多数情况下建议开发者在Platform Builder提供的样例驱动程序上进行修改。在Win CE系统中触摸屏驱动是一种分层驱动。

　　然而问题总是无处不在的，近有人问我驱动调试助手到底能动态加载哪些驱动，为什么在加载USB设备驱动时总是失败。要解释这个问题，首先得弄清楚WinCE中驱动的相关概念。本文将主要介绍WinCE下驱动程序的分类，但是有些概念性还是要了解的。

　　（3） WinCE中驱动的相关概念

　　驱动程序是介于操作系统和设备之间的一个代码层，它的主要作用是为操作系统提供一个接口，以操作不同的硬件，包括物理的和虚拟的设备。虽然驱动程序有很多种，但从编程的角度来看，无非是往一个 固定的框架中添加相应的代码。这里的框架指的是一个接口，面向操作系统。代码实现的宗旨是，在正确的时间往正确的寄存器中写正确的值。

　　驱动程序的分类，从不同的角度有不同的 分法。拿串口驱动来说，你可以说它是一个分层驱动，你也可以说它是一个流驱动，你还可以说它是开机时自动加载的驱动……这似乎有点乱。如果你也这么认为， 那建议往下看。如果这些你都了如指掌，那就不浪费时间了，当然，您愿意找茬，我会很感谢！

　　先说本地驱动（Native Drivers）和流驱动（Stream Drivers）。WinCE下的驱动都可以归类到这两个里面，二者必居其一。这是从驱动程序提供给操作系统的接口来区分的。流驱动为操作系统提供了流接口函数，如XXX_Init（）、XXX_Open（）、XXX_Read（）、XXX_Write（）、XXX_Close（）等等。这一类的驱动由Device Manager来管理，它调用ActivateDeviceEx（）函数来加载流驱动。ActivateDeviceEx（）的参数是注册表中相应的键，用来设定加载流驱动的属性，如Index、Order、Prefix等等。流驱动的注册表配置信息一般存放在[HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BuiltIn]下。流驱动加载成功后，应用程序通过调用CreateFile（）、ReadFile（）、WirteFile（）等来访问流驱动的设备。流驱动可以动态管理，驱动调试助手就是用来帮助调试这一类驱动的。

　　与流驱动相反，本地驱动提供给操作系统的不是标准的流接口，而是事先约定好的特定接口。不同的设备，接口也不一样。WinCE中，常见的本地驱动有LCD显示驱动、触摸屏驱动、鼠标和键盘驱动及打印机驱动等。可以看到，本地驱动主要是人机界面相关的驱动。它们由GWES管理，在系统启动时加载。他们在注册表中也有各自相应的配置信息。如键鼠的注册表配置如下：

　　[HKEY_LOCAL_MACHINE"System"CurrentControlSet"Control"Layouts"00000409]

　　"Layout File"="kbdmouse.dll"

　　"Layout Text"="US"

　　"PS2_AT"="kbdmouse.dll"

　　"Matrix"="kbdmouse.dll"

　　本地驱动由操作系统调用，应用程序不能访问。对于这类驱动，驱动调试助手是无能为力的，只能老老实实的编译、、验证。

　　WinCE驱动中经常会听到MDD（Model Device Driver）和PDD（Platform Dependent Driver）的概念，这是从驱动代码实现的结构来区分的。WinCE的驱动可以是单层的，也可以是PDD+MDD。这没有硬性规定，一个驱动程序可以采用分层结构，也可以采用单层结构。一般来说，单层结构的驱动执行效率更高，而分层结构的驱动方便代码维护和移植。拿串口驱动来说，完全可以采用单层结构。而把它分为PDD和MDD，作为一般的开发者，我们只需实现PDD层就可以了，MDD层由微软实现。这样，驱动开发的工作量少很多，而代码的可靠性则有了更好的保证。至于采用哪一种结构的驱动，主要看你的需求。

　　WinCE 6.0引入了内核态驱动和用户态驱动的概念。在WinCE5.0及先前的版本中，驱动工作在用户态。从代码方面看，内核态驱动和用户态驱动没太大差别。如果驱动中没有采用什么特别的技术，内核态驱动和用户态驱动甚至是二进制兼容的。我曾经试过将一个DLL分 别加载到内核态和用户态，都工作得很好。内核态驱动被加载到内核空间，用户态驱动被加载到特定的用户进程空间中。从执行效率来看，内核态的驱动效率比用户 态的驱动高。从稳定性方面考虑，用户态的驱动不会对系统产生致命影响，而内核态的驱动相对危险。同样，采用哪一种类型的驱动，也是看你的需求。

　　从驱动加载的时间来看，可分为两种：系统启动时加载和需要时加载。一般来说本地驱动都是在启动时加载的，所以这里说的主要是流驱动。如果想要驱动在系统启动时加载，只需将它的注册表配置信息放到[HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BuiltIn\]下，如[HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BuiltIn\Battery]，系统启动时，Device Manager会自动加载它。需要时加载，顾名思义，就是想加载就加载，想卸载就卸载，很灵活。这里很有必要说一下USB设备的驱动加载，如USB摄像头驱动，它也属于需要时加载的驱动。从驱动的接口来看，它属于流驱动，但相对普通的流驱动，它增加了几个函数：USBDeviceAttach（）、USBInstallDriver（）、USBUnInstallDriver（）等。USB摄像头驱动的加载在USBDeviceAttach（）中完成。所以，它无须，也不能，用驱动调试助手加载。需要时加载的驱动还有一个作用，在无法修改系统的情况下，应用程序中动态加载该驱动，以完成对硬件的操作。

　　综上所述，WinCE驱动的分类，主要有以下几种分法：

　　按驱动接口分，可分为本地驱动和流驱动；

　　按驱动结构分，可分为单层驱动和分层驱动；

　　按驱动加载的空间分，可分为内核态驱动和用户态驱动；

　　按驱动加载的时间分，可分为启动时加载和需要时加载两种。

　　驱动调试助手，是用来动态管理流驱动。本地驱动和USB驱动不再它的控制范围之内，各位在使用时注意这一点。