基于WDF驅動模型的PCIE壓縮板卡的驅動設計.pdf

1、國家倡導互聯(lián)網(wǎng)+之后，許多傳統(tǒng)行業(yè)正在向信息化、互聯(lián)網(wǎng)化轉型，由此帶來許多新的機遇，同時也帶來了很多新的挑戰(zhàn)。在行業(yè)轉型的過程中必將帶來更多新的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)儲存就是一個巨大的挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)的無損壓縮則是一個非常好的解決方案，在數(shù)據(jù)傳輸和壓縮應用中，高速率、海量數(shù)據(jù)的實時處理需要更高效的總線技術。新一代I/O(INPUT/OUTPUT)總線PCIE(Peripheral Component Interconnect Express)以其雙通

2、道、高速率和獨享帶寬等優(yōu)點迅速替代了傳統(tǒng)I/O總線PCI。PCIE設備的穩(wěn)定工作離不開驅動程序的有效支撐。隨著通信和電子行業(yè)的迅速發(fā)展，涌現(xiàn)出越來越多的硬件設備，驅動程序的研究和設計也就顯得尤為重要。本文來源于“海云計算系統(tǒng)研究-海云服務器”（課題號:XDA06010401）的自主研發(fā)處理器芯片，該芯片為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供高可靠的數(shù)據(jù)壓縮服務。研究設計的驅動程序已經應用于項目中的數(shù)據(jù)壓縮節(jié)點并運行穩(wěn)定。本文的研發(fā)工作具有一定的理論意義和實用

3、價值。
　　本文簡述了硬件芯片的設計過程以及其實現(xiàn)。硬件設計雖然不是本文的主題內容，但是卻是本文軟件設計的設計依據(jù);根據(jù)PCIE的WDF(Windows Driver Foundation)驅動程序的功能需求，設計和實現(xiàn)了驅動程序的初始化、讀寫基址寄存器、獲得寄存器的基地址、讀寫配置空間、中斷處理、申請和釋放DMA(Direct Memory Access)空間等功能。因為xapp1052參考設計的DMA核傳輸限制，在上位機程序中

4、設計了文件分割功能，將文件拆分后傳輸，這樣就要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的完整性，同時該通路主要面向高速的服務器的透明壓縮存儲，所以DMA傳輸過程傳輸?shù)乃俾时仨毱ヅ溆布嚎s和速度。因此在驅動程序中對DMA中斷的利用顯得尤為重要。
　　本文通過強制刷新的方式解決了DMA中Cache一致性的問題，該問題的解決保證了在軟件層數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴１疚耐ㄟ^在驅動中，處理DMA的中斷的方式控制DMA讀寫，這樣可以使DMA控制的效率最高，這樣的控制方式可以使D