拨动天地之弦——XFi驱动破解说明

　　在前面的两个专题里，我们介绍XFi，对XFi进行了技术较深入分析和 测试。这次，我们详细看看XFi驱动中蕴含的奥妙。

　　第一部分, XFi和Audigy一脉相承，带来改造的可能性。

　　我们之所以说SB X-Fi和SBLive、Audigy系列是一脉相承的，其关键就在于其DSP架构的延续性。我们知道，SBLIVE系列 声卡用的是EMU10K1芯片。Audigy用的是EMU10K2芯片，Auidgy2、Audigy2 ZS、Auidgy4所用的DSP芯片是EMU10K2的改进版本，严格来说，依然是EUM10K2，创新命名为EMU10K2.5，是出于某些考虑，其本质依然是EMU10K2。这次新发布的SB X-Fi，使用的DSP芯片是EMU20K1，命名没有按照一般规律，采用EMU10K3。可见是为了突出X-Fi结构的重大升级。

　　从EMU10K1到EMU10K2(包括EMU10K2.5)直到EMU20K1，这个过程，是遵循摩尔定律的，即每隔18到24个月，同样大小的 集成电路上晶体管数目就增加一倍。这里，需要我们特别认识清一个问题：就是XFi的DSP EMU20K1是个generation（换代）产品，而不是简单的raising（升级）产品。所谓换代，意味着芯片架构发生了大的改变，性能成倍或者几倍的激增。了解了这个方面，对于我们这次改造，尤为重要。架构的延续，意味着配套应用软件具备相似的架构，这样就具备一定的延续性。但是架构的重大改变，也导致了在XFi配套软件的某些功能在Audigy系列声卡是不能使用的。这是Audigy声卡硬件的先天缺陷所决定的。

　　那么EMU的DSP芯片，从EMU10K1到EMU20K1一路走来，究竟发生了那些重要的变化呢？下面我们简单分析一下。

　　从这个表上，我们可以直观看出XFi的EMU20K1相对于Audigy系列的EMU10K2.5在晶体管数目，制程，频率和运算性能的变化：体管数量达到了51100100个，电压也由1.8V降低到1.2V。 说明随着VLSI（大规模集成电路工艺）的进步， 单位面积集成了更多的晶体管，更低的工作电压，降低发热的同时，也提高了主频：从200MHz提高到了400MHz。处理性能为10340MIPS，为EMU10K2的24倍。

　　进一步来说，EMU20K1采用了全新的DSP架构，对原有的DSP架构进行了扩展，见过了定点运算与浮点运算。设置了多套硬件执行单元进行并行处理。在后面的破解实战中，我还会就改造中相应的问题接合芯片的架构特点，进行更深层次的分析。

　　第二部分，XFi应用软件破解实战。

　　所谓驱动的软件改造，所依据就是的上面我们提到的：硬件架构的继承性，带来的软件架构相似性。简单来说，所有这些配套软件，其本质，都是可以通用安装的。只是根据相应的DSP硬件结构特点，进行了优化。也就是说，只有具备了相应的硬件结构，才可以发挥新驱动和新应用软件的性能。否则即使安装上了，除了看上去软件界面更华丽外，其实际性能提高不大，甚至带来性能的不稳定。这就是某些DIYer修改的驱动，存在兼任性，稳定性问题的根本所在。

　　那么在什么情况下，破解软件的安装ID，才是相对可行的呢？这就要接合我们上面的谈到的DSP的结构特点了。同一个级别的DSP，不同档次的产品，可以通过破解软件，来达到应用功能的扩充。因为DSP的硬件现场是相同的。创新认为的设置了障碍。是为了更好的区分产品的档次。比如Audigy4 声卡相对于Audigy2 ZS，从本质来看，就是一次软件的升级（硬件规格的提高，这里我们不计），这样的情况下，就可以通过修改Audigy4配套的应用软件，为Audigy2 ZS实现一次软升级。甚至可以为Audigy使用上Audigy4的应用软件。这就是由于这些产品，使用的是同一级别的DSP所决定的。很多人常识，将Audigy4的软件应用到SBLIVE上，都宣告失败。这就是因为DSP不是同一级别的产品，硬件结构差距太大。EUM10K2芯片配套的软件的很多功能凭借EMU10K1，是发挥不出来的，好比小马拉大车。

　　这里我们谈到的为Audigy系列声卡使用XFi的驱动，很上面的是同样道理。EMU10K2和EMU20K1在硬件结构上，差距比较大。所以某些XFi独有的功能，在Audigy上是不能使用的。即使强行安装，也没有实际效果，甚至影响系统的稳定。而仅仅是为了增加XFi软件的卖点，而附加的其他的软件，这些通过破解，就可以很好的使用在Audigy系列声卡上。

　　这里我们以Audigy2为例，从实战出发，来看看这里面究竟有那些奥秘。

　　首先我们来看创新声卡的应用软件和驱动的识别：

　　每一个pci设备都由一个总线号、一个设备号和一个功能号确定。PCI设备可以访问三类地址空间：PCI的I/O空间、PCI的存储空间和PCI的配置空间。前两者可由PCI总线上的所有设备共享。PCI的配置空间由256个字节构成，其布局是标准化的。每个PCI设备都有一个VendorID（ 制造商标识）和一个Device ID（设备标识）和一个Subsystem ID。均为4位16进制数。其中Vendor ID是PCI SIG分配给制造商的。Subsystem ID是制造商用来区分不同的产品的。Creative的Vector ID是1102，是固定的。Device ID，microsoft为保证硬件支持pnp（从windows95开始支持plug&play），对制造商提供的驱动文件进行测试 认证。 微软硬件质量实验室会（WHQL）给通过测试的驱动加一个含有微软“驱动程序签署”的.cat文件（catalog，目录）。驱动经过数字签名后，都有一个Device ID， 保存在ROM芯片中。PnP bios先识别Device ID，然后在windows中和驱动对照，同时核对数字签名。

　　修改应用软件包和驱动，就是修改Device ID这部分。首先我们打开XFi软件包的：\Audio\Setup文件夹。

　　找到里面的Support.cab 压缩包。然后利用 winrar等压缩软件，将其解压。然后打开里面的Common文件夹。

　　找到里面的CTComp.data文件。利用ultraedit32等文本编辑 工具打开。

在里面我们找到：

[Hardware.Map10]

ID = 05000020, 05000021, 05000022, 05000023, 05100003

CompanyName = Creative

ProductName = Sound Blaster X-Fi

ProductVersion = 1.0

DefAppPath = \Creative\Sound Blaster X-Fi

BillBoardType = 00

UninstallIcon = \Bitmaps\SBXFi.ico

FeatureSet = FeatureSet1

Readme = Readme.txt

SpeakerPref = SPEAKERPREF_MAP_00

DigitalOutput = NIL

ModePref = MODE_PREF_MAP_00

CustomRDF = NIL

Manual = MANUAL_MAP_00

InstallQFE = NIL

　　XFi对应的ID就是05000020, 05000021, 05000022, 05000023, 05100003，每一组，都是32模式下的16进制数，都是一个 声卡的ID。代表这些使用这些ID的XFi的一系列声卡，都可以安装该驱动。

　　我们打开XFi驱动光盘的\Audio\Drivers\wdm文件夹，找到wdma_emu.inf文件。

可以看到XFi相关的信息：

; XFi

%XFi.DeviceDesc%=XFi_Device,PCI\VEN_1102&DEV_0005&SUBSYS_00211102

%XFi.DeviceDesc%=XFi_Device,PCI\VEN_1102&DEV_0005&SUBSYS_10031102

%XFi.DeviceDesc%=XFi_Device,PCI\VEN_1102&DEV_0005&SUBSYS_00221102

%XFi.DeviceDesc%=XFi_Device,PCI\VEN_1102&DEV_0005&SUBSYS_00231102

　　可以看到，Vendor ID为1102，代表创新。Device ID为0005，代表EMU20K1, Subsystem ID包括0021，1003，0022，0023等几种，代表不同档次的XFi产品。

　　所以，既然驱动要求是这样的ID，才可以安装， 说明在XFi声卡的EEPROM里，具备这样的ID。这里就要两种方式了，修改驱动的识别ID，或者修改的声卡EEPROM芯片里的ID。这就是所谓的软改和硬改的问题了。这里先谈软改XFi驱动。

　　利用ultraedit32在打开的CTComp.data文件文件中[Hardware.Map10]的前面，我讲 声卡硬件的ID加进去。这里以AudigyZS为例（该AudigyZS已经硬改为Auidgy4，所以ID发生了变化，安装完毕XFi驱动以后，仍然显示为Audigy4）。按照[Hardware.Map10]的格式，我们加入的声卡识别信息命名为[Hardware.Map9]（图5）

　　具体修改内容如下：

　　[Hardware.Map9]

　　ID = 02200007

　　CompanyName = Creative

　　ProductName = Sound Blaster X-Fi

　　ProductVersion = 1.0

　　DefAppPath = \Creative\Sound Blaster X-Fi

　　BillBoardType = 00

　　UninstallIcon = \Bitmaps\SBXFi.ico

　　FeatureSet = FeatureSet1

　　Readme = Readme.txt

　　SpeakerPref = SPEAK ERPREF_MAP_00

　　DigitalOutput = NIL

　　ModePref = MODE_PREF_MAP_00

　　CustomRDF = CTRDF.cab

　　Manual = MANUAL_MAP_00

　　InstallQFE = NIL

　　这个完毕以后， 保存。这里我们也可以直接将[Hardware.Map10]中ID= 后面的部分，改成00000000，代表去掉检测。

　　然后利用cab 压缩文件，将解压的Support文件夹，压缩为Support.cab压缩包即可。这里我就推荐Cabinet Manager，某些CAB压缩软件制作出来的.cab压缩包，在文件安装时，不能被自动解压并调用里面的文件。从而造成改造失败。

　　安装完毕Cabinet Manager以后，在Support文件夹上单击鼠标右键，选择“ 添加到Cabinet”。

　　这样，添加的文件路径不发生改变，依然是Support\Common\如果直接打开Cabinet Manager，按添加按钮添加，文件保存路径会发生改变。造成安装失败。然后点击“保存”按钮，文件名称键入Support，点击确认，即可得到Support.cab压缩文件。

　　然后点击\CTRun\Start.exe，即可运行安装程序。安装首先出现了模式选择。

　　安装过程比较正常，界面做的很大方。

　　安装完毕以后，我们来看配套软件的使用情况。

X-Fi的软件包括以下几个部分：

● 娱乐模式

● 音频创作模式

●游戏模式

●音频控制

●Creative MediaSource

●Creative MediaSource DVD-Audio 播放器

●DTS Neo:6 设置

●卡拉 OK 播放器

●娱乐中心

●智能录音机

●SoundFont 音色库 管理

●音箱连接向导

●THX 控制台

●Vienna SoundFont Studio

●音量 面板

●WaveStudio 录音大师

●模式开关

●控制台 启动器

●Creative Media Toolbox

如图


首先我们来看可以正常使用的软件：

1.3DMIDI



2.DVD-Auido播放器。



3.智能录音机。



4.卡拉OK播放器（图14）

5. 音量 面板（图15）

6.Vienna SoundFont Studio（图16）

7.WaveStudio 录音大师（图17）

8. 娱乐中心。（图18）

9. Creative Media Toolbox。（图19）

10. SoundFont 音色库 管理。（图20）





11.DTS Neo:6 设置（图21）

12.Creative MediaSource。（图22）

　　上面的软件，很简单的破解，一次安装成功。下面，当我们选择三个模式时，就遇到了困难。当我们选择模式开关，或者控制 启动器时，就需要到了困难。（图23）（图24）

点击“是”，出现如下选项。（图25）

　　在出现的音频设备里，永远没有需要的SB XFi，如果有XFi，自然也不会出现这个选项了。这就 引导我们继续研究。按照以往的修改\Audio\Setup里解压CTRDF.cab里以MX0004_开头的RDF文件的 方法，显然已经失效。因为XFi驱动，已经取消了这个文件夹。设备检测已经进行了 整合。不在这个里面。

甚至采用修改\Audio\Drivers\WDM\WIN2K_XP\Data中，对应的ctp0550w.dat文件。（图26）

　　找到XFi的ctp0550w.dat，和Audigy4（因为该audigyZS已经硬改成了Audigy4）对应的ctp0380w.dat。利用ultraedit32打开ctp0380w.dat，将从开头，到4f0的位置复制。然后关闭ctp0380w.dat，打开ctp0550w.dat，把ctp0550w.dat从开头到4f0位置的部分，用刚才复制的ctp0380w.dat相同位置的部分替换。另存为新的ctp0380w.dat。这样我们这个ctp0380w.dat，就具备了ctp0550w.dat的特征。（图27）

　　为了保证端口的最大的兼容性，我们将ctp0350w.dat的端口识别部分，复制到这个新的ctp0380w.dat上。（虽然Audigy2 ZS已经硬改成了Audigy4，但是在端口设置上，我们还需要按照Audigy2ZS，才可以和硬件搭配）。我们将ctp0380w.dat用ultraedit32打开，切换到文本模式，会看到明显的分段（每段之间有空白间隔），将第四段完全选定，复制到我们刚才修改好的新ctp0380w.dat上。（图28）

　　然后保存，重新安装驱动。发现这个方法，并没有带来多大的变化。在以前的破解方法中，可以跟踪pfmod.dll里的8B 44 24 08 3D字节。将后面的两个16进制数字改为00 00即去掉检测。但是在XFi驱动里，已经取消了pfmod.dll这个文件。进行了新的整合。我们直接在三个模式的文件里，找到了这个检测点。（图29）

　　比如我们打开C:\Program Files\Creative\Sound Blaster X-Fi\Console Launcher\AudioCreation， 音乐编辑模式，例如用ultraedit32打开ModeAC.dll。（图30）

　　找到8B 44 24 08 3D，将后面的相邻改成00 00。将其他模式里相关文件所有的8B 44 24 08 3D字节后面都修改完毕以后。重新安装，依然无法正常使用三个模式。看来 传统的软件修改 方法，已经是束手无策了。可见在这三个模式的设置上，由于硬件架构改动过大，在软件上做了更多的限制。普通的 声卡，即使使用了三个模式，也会存在更多的隐患。下面我们从硬件修改的角度进行分析。

　　第三部分，硬件改造Audigy为XFi的实战。

　　XFi使用的EEPROM芯片和Audigy系列是不同的。（图31）

　　Audigy系列使用的EEPROM芯片是93C46，是一个三总线的EEPROM ，速度快可擦写100万次，使用比较普遍。XFi使用了容量更大一些的24C32。在Audigy系列硬件中（注意不是某些 文章提到的EEPROM中，这种提法是不正确的）包含三个方面的内容：EMU10K2 Audio Chipset，Audigy series Gameport，Audigy Series Firewire Controller。这三个部分的ID，对应驱动的中的代码，可以保证。

　　正常安装驱动。我们来看EMU10K2这部分内容：SubVendorID 为1102（Creative Labs），SubDevice ID为2002（SB0350 Audigy ZS）（图32）

　　如果是修改audigy2 ZS只要将上图光标位置的02改成07（即2007改成2007）即可，改完以后如下图（图33）

　　这样便得到了Audigy4。那么对于XFi的0022来说，需要进行如下的改动。（图34）

　　改完以后， 保存为xfi.rom，刷入EEPROM芯片。刷如方面很多，一般可以利用8139网卡作为 编程器。利用RSET8139.EXE写入

　　用eeprom来看LPT端口与93c46的连接，输入eeprom h（图37）

　　在DOS下将改好的ROM刷新即可。命令如下eeprom.exe. 4 w xfi.rom。有条件的，可以自己做一个刷新程序刷新。（图38）

　　可以刷入的方式很多，将新改写的bios刷以后，重新 启动系统。又出现了新的问题。系统可以识别是创新 声卡，但是无法识别类型。当然不能安装任何驱动。为什么我们以前屡试不爽的 方法，到了XFi这里，失灵了？下面我们进一步深入分析，揭开创新声卡内部的秘密。

　　

　　第四部分，创新 声卡ROM内部不为人知的秘密。

　　我们硬件改造为什么失败了，这是所有人都在探索的问题。深入研究后发现，里面有从来没有被人揭开的秘密。我们先来看正常的XFi声卡，安装完毕后，用PCIScope来检测的情况。（图39）

　　Sub Device ID没有错，是0022。关键我们看一个地方Device ID 0005，目前该PCIScope为不可识别。其实这就是EMU20K1的代码。在EMU10K2 时代，该处为0004。这就是我们硬改失败的原因所在。

　　XFi的三个模式在 启动时，会检测这个地方，如果是0005，才可以启动。否则谈出对话框，要求选择是0005的设备。在我们修改完毕以后，我们修改的，只是Sub Device ID。但是Device ID依然是0004，即依然是EMU10K2。这样的实际情况就是：系统依然识别到的是EMU10K2，即Audigy系列声卡，然后去找驱动ID时，找到的是0022。而我们知道，在Auidgy系列声卡中，是没有0022这个ID的。因此，不能安装驱动。

　　那么为什么我们明明修改好的ROM，会出现这种情况呢？这就是我们要深入分析的创新声卡的ROM问题。

　　这是以为创新ROM文件分为两个部分存放。一个是我们上面提到的Audigy系列的93C46或者是XFi的24C32这里的EEPROM芯片。一个放在片内ROM里。现在我们来证明我们这个看法，我们取下这个Audigy2ZS声卡的EEPROM芯片。我们来发在没有EERPOM芯片时，出现什么情况。（图40）

　　Device ID依然是0004，即依然是EMU10K2依然可以被正常识别。只是Sub Device ID，归到了一个初试状态1000。此时PCIScope不可以识别。同样从图上左边部分我们也可以看出，Audigy series Gameport，Audigy Series Firewire Controller依然可以被正常识别，只是Sub Device ID都归到初始状态，不可以识别。这就是 说明了。该声卡的ID，有一部分，是留在EMU10K2芯片内的。一部分，在EEPROM上。我们去调外部ROM即EEPROM时，声卡失去了Sub Device ID。但是在EMU10K2片内ROM的Device ID依然可以被正常读出。这里为什么要采用这样存储设计呢？我们继续来分析。

　　一般的DSP内部有ROM和RAM存储器。如果要在ROM中的保存 用户代码，必须有DSP厂家用专门的工具写入。用户是不可以自己更改的。比如EMU10K2中，将一部分ID保存在片内ROM的可能性就比较大。假如要在RAM中存储代码，RAM在掉电时，不能保存数据，这样就必须配合外部的EERPOM或者FLASH等外部存储器。当DSP上电工作时，利用DSP内ROM里出厂时已固化的BootLoad机制，再将程序下载到DSP RAM中运行。可以肯定的是，在EMU10K2，设置包括XFi的EMU20K1内部的存储芯片的寄存器里，存储了声卡相关设备，比如EMU10K2 Audio Chipset，EMU20K1 Audio Chipset，Audigy series Gameport，Audigy Series Firewire Controller等设备的Device ID，再配合外部存储器EEPROM内部的Sub Device ID，来共同执行驱动和应用软件的安装检测。所以，对于不是EMU10K2系列声卡的XFi的EMU20K1来说，EMU20K1的Device ID 0005，是不能被用户自己改为EMU10K2的0004的。所以即使修改了Sub Device ID,依然无法通过三个模式在启动时的设备检测。

　　第五部分，破解XFi三个模式，会带来性能的提升吗？

　　通过上面我们的软件硬件的破解实战过程，不难看出，XFi在三个模式上，进行了高强度的保护，为什么会这样？是真的不能破解，还是另有原因呢？破解了三个模式，会带来什么？为了回答这些问题，我们首先来看三个模式的根本是什么。

　　这就要从我们上面提到的DSP架构的换代说起。上面我们提到，EMU20K1相对于EMU10K2来说，架构进行了极大的改进。其中包括一个“audio ring”结构。（图41）

　　在X-Fi DSP芯片内，分为7个部分：transport Engine ，SRC Engine，Tank Engine，Mixer Engine、Filter Engine以及The Quartet DSP Engine，Audio I/O Engine。不同于以往的设计音频流通路是固定的模式，而是采用动态的音频流通路，这就是Audio Ring结构。Auido ring是一个多管线实时分割的多元音频总线，这个总线 最高支持4096个音频通道，但不代表这4096个通道是彼此独立的，这4096个音频通道被Audio ring结构控制成一个整体，这样通过创新独特的矩阵连接方式，来动态分配音频流和DSP运算资源。

　　同时为配合 高速处理的需要，需要通过transport Engine 外接2M内存，当然也可以升级到64MB。XFi的DSP是按照多处理引擎的架构设计的，因此有能力为了特定应用的需要重新分配资源的使用。正是有了这种结构，才可以针对不同的用途，进行优化，从而衍生出了三个模式。

　　从这里不难看出，XFi的三个模式的设置，和内部的硬件设计是对应的。三个模式正是依靠“audio ring”结构，才可以发挥左右。对于老芯片EMU10K2来说，则完全不具备这个架构，即使我们通过一些手段，破解了软件的限制，装上了三个模式。丝毫不会带来性能的提升。相反，会影响系统的稳定。

　　第五部分，驱动改造的新思路。

　　关于前面我们所说的驱动的改造。其实有一种更简单的方法，就是我们这里提到的CFG文件的方法。其实这个东西，有意无意中透露过，只是国内外很多这方面的人，都没有注意过。

　　也许有些使用 声卡的老人还记得，在SBLIVE 时代，Compaq放出过Creative Labs Audigy & Live! Software，是提供给装了创新Audigy & Live!声卡的Compaq原装机用的://ftp.compaq.com/pub/softpaq/sp20501-21000/SP20920.exe。

　　当时有很多人在使用这个驱动的时候遇到了安装困难。原因是无法安装。后来有人提出，只要解压后只要把C:\Compaq\SP20920\Audio\Setup\CTOem.cfg删除掉，然后执行C:\Compaq\SP20920\Audio\setup\Setup.exe即可。当时很多人没有深入的去考虑这个问题。这正是这里我们需要的注意的地方。

　　其实这个CTOEM.CFG，正是创新为OEM声卡在驱动中保留的一个接口。通过这个配置文件，可以保证ID号不同于市场 零售版本的声卡，也可以安装正常的驱动，既实现了市场划分，也不用去对驱动做更到的改变。这个道理，就类似windows的OEM版本一样。

　　换个角度我们就明白了。

　　只要我们自己编写一个CFG配置文件，认为的将我们的普通声卡，配置成XFi驱动可以识别的信息。从OEM接口进入就可以实现驱动的正常安装了。

　　我们直接写一个CFG配置文件，去掉驱动安装的检测点。（图42）

　　我们将驱动安装的方式，写在一个ctoem.cfg的文件里，便可以去掉检测点。直接进行安装了。这个方法，提供给大家，可以自己把玩。

　　玩游戏的朋友都知道，CFG文件很简单，用记事本写几行字就可以了。但是这个文件的内容，是创新的秘密。总所周知的原因，只能说到这里了。

　　通过CFG文件，可以实现全系列创新声卡驱动的通用安装。而且这个方法，是最干净的，不会对系统稳定性造成隐患。但是需要注意的是，我们说的是安装，如果硬件单元差别过大的话，也可以安装，但是不保证可以正常使用。

　　其实关于驱动的移植，也是有限度的，硬件上巨大的差距，决定了即使可以在Audigy2 ZS上使用XFi的某些软件，但是绝对不会获得XFi高品质的享受的。因为硬件的差别太大了。

　　我们这里只是一个研究的目的，不提倡个人搞类似的修改，发布修改的驱动。在稳定性和兼容性和易用性方面来说，个人修改驱动，是不如官方驱动稳定的。况且修改驱动不可能尽善尽美，这里我们并不提倡。所谓的改驱动，除了美观以外，我们真正得到的东西，并没有多少，音质的提高，也大多是心理因素。即使提高了，一般DIYer的器材，也感受不到。还的冒着很大的危险。损坏声卡的事情，也是时有发生。自然不会得到保修的。一个成熟的DIYer，更应该冷静的分析，其中的利弊。何况后面还隐藏着大家一直以来回避的版权问题。这里我们只是做为一种技术交流来进行探讨研究。提示：本文涉及到的ROM和驱动版权归创新公司所有。关于声卡的一切资料以创新公司发布为准。

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