本科毕业设计是这方面的工作，所以想开几篇博客来介绍使用WDF开发PCI/PCIe接口卡的驱动程序方法。

这个系列的博客将首先用一个篇幅为不懂Windows 下PCI/PCIe驱动开发的介绍WDF和开发环境搭建，接下来几篇将直接讲述程序编写，

看完这几篇后，希望能够帮助读者了解如何通过500行左右的代码实现一个标准的PCIe接口卡驱动程序。

毕设题目的PCIe板卡是BAR0下映射两个5K的内存，偏移地址为0x20000和0x22000，源代码在：

https://github.com/lulujianjie/Spw_PCIe_Adapter_Software_using_WDF_and_Qt下的Spw_PCIe_driver_WDF文件夹下。

1.1WDM与WDF

Windows平台下的设备驱动程序从Windows 2000开始都是以WDM ( Windows Driver Model) 框架为平台进行开发。以此模型开发，开发者需要一方面实现驱动程序与硬件的交互，另一方面要对操作系统内核进行操作，难度大。驱动程序容易出现问题，这也是Windows2000以来操作系统容易蓝屏的原因。

为了改善这种局面，降低驱动程序开发者的开发难度，提高系统稳定性，微软推出了新的驱动程序开发模型WDF。WDF对WDM进行了封装，将驱动程序中与操作系统交互的细节由框架实现。这样驱动程序就从内核中分离出来，开发者只需要专注处理与硬件的交互，简化了驱动程序的设计，提高了整个系统的可靠性和稳定性。WDM与WDF样例驱动程序对比如下表所示。通过该表可以看到基于WDF框架的驱动程序，代码量显著减少，开发起来更加容易。

WDF是UMDF（User Mode Driver Framework，用户模式驱动程序框架）和KMDF（Kernel Mode Driver Framework，内核模式驱动程序框架）的总和。由于本课题基于PCIe硬件设备进行驱动开发，涉及到内存读写等内核操作，所以使用KMDF框架来编写驱动程序。

1.2 Windows驱动程序

我们知道Windows是一个分层的操作系统，它的运行依赖于上层组件向下层组件的调用。一个简化的I/O流模型如下图：

 

1.3 WDF框架

通过参考《竹林蹊径 深入浅出Windows驱动开发》和《Developing_drivers_with_the_Microsoft_Windows_Driver_Foundation》，WDF抽象的框架如下图所示：

WDF已经把驱动程序开发做了很好的封装，开发者只需要定义框架对象和编写事件回调函数。WDF中也采用对象，但是它和C++这种编程语言中的对象不相同，毕竟WDF是C写的。如何解释WDF的对象我也做不到，我的一直把WDF中的对象看做一种数据结构，比如WDFDRIVER对象，其实就是一个与驱动程序相关的结构体。另外，WDF中也有例程这样的称呼，是对routine的翻译，可以理解为函数体。所以简单来说，对PCIe驱动程序来说，，开发者需要定义一些结构体，编写几个函数就ok了，具体如何被调用，那就是WDF框架内部的事情了，我们只需要知道，当我们注册好编写好的回调例程之后，当事件发生（设备插入、设备打开、I/O操作等）时，WDF会自动帮我们调用相关的例程。

 1.4 开发环境搭建

Windows 驱动程序开发工具包 (WDK) 与 Microsoft Visual Studio 和用于 Windows 驱动程序的调试工具相集成。该集成环境给开发者提供了开发、构建、打包、部署、测试和调试驱动程序时所需的工具。