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1、项目13：驱动程序的编制（1）,本节课程主要知识点 驱动程序模型 驱动程序的中断处理,重点和难点,重点 驱动程序的基本概念 难点 驱动程序的中断处理,驱动程序模型,驱动程序,驱动程序是硬件与操作系统间的底层软件。由于驱动程序的存在，应用程序可以使用标准函数来访问硬件，而不必关心硬件是如何工作的。 操作系统提供了一组标准的接口，驱动程序就是要实现这组接口，并将这些接口的实现映射到具体的对硬件的操作上。,驱动程序的编写,Windows CE5.0自带了很多硬件驱动程序，但在一些特定的情况下，还需要程序员自已开发驱动程序。常见的情况是 操作系统没有该硬件的驱动程序 这是比较常见的情况，需要用户自己编
2、写。 扩展已有驱动 已有的驱动功能不完整，需要扩存或重写。 实现伪驱动 实现一些特定的软件功能。,驱动程序的编写要素,要熟悉硬件 这是最基本的要求，需要熟悉充分熟悉硬件的工作原理和工作过程。 熟悉驱动程序的工作机制 要熟悉驱动程序的加载和卸载方法、驱动程序的初始化过程、中断及DMA的处理机制等。 熟悉驱动程序模型,驱动程序模型,为了简化驱动程序的编写，操作系统设计上，会把驱动程序分成不同的互相分离的层。 每一层都会提供 一些预先定义的接口来处理I/O的数据。 把设备及驱动程序进行分类，然后把某一类设备的共性提取出来，作为独立的一层。 这些通过提取共性而被抽象出来的接口和层称做驱动程序模型。,本
3、机设备驱动程序,适用于集成到Windows CE平台的设备，如键盘、显示器、PC卡插槽等。 操作系统启动时加载。,流接口驱动程序,一般类型的设备驱动程序，支持几乎所有可连接在Windows CE平台上的外部设备。 流接口驱动程序都是以用户级的动态链接库加载的。,驱动程序的中断处理,驱动程序的中断处理,中断是外部设备请求CPU服务的基本手段，是保证嵌入式系统实时性能的重要方法。 中断的请求与响应是由硬件和操作系统共同来完成的。基于ARM核的中断信号是由IRQ和FIQ来产生的。 中断的处理是由设备的驱动程序来完成的。驱动程序中包含有该设备的中断服务程序。,Windows CE中的中断,与其他计算机
4、结构一样，当设备需要系统的服务时，设备会用中断信号来通知CPU。 Windows CE5.0把中断处理分为两个过程中断服务例程ISR和中断服务线程IST。,中断的处理过程,Windows CE5.0的中断处理分为两个阶段，当中断发生且该中断没有被屏蔽时，内核将进入中断服务例程ISR。 ISR一般是一个简短的程序，可以用汇编或C语言来编程实现，用于完成基本的中断处理并返回中断识别号SYSINTR到内核中。其后内核将根据SYSINTR的值发送一个事件以激活一个中断服务线程IST。 IST是中断处理的核心程序，处理中断服务所需要完成的具体工作。,ISR （Interrupt Service Rout
5、ine）,ISR由驱动程序在系统初始化过程时向内核注册。系统将建立所有设备的ISR列表，当设备请求中断时，内核可以迅速转向相关的ISR以处理设备的中断请求。 ISR运行在核心态，完成中断处理所需要的最基本工作。,ISR完成的主要工作,屏蔽该设备的中断请求，以防止该设备再次请求中断。但其他设备的中断并不屏蔽以保证其他设备可以继续请求中断。 保护现场。 查表返回该中断的中断识别号SYSINTR。,PDA中的ISR,HP的HX2790PDA的CPU为Intel PXA270。 Intel PXA270支持多达33个一级中断源，这些中断源由PXA270的设备产生，理论上ISR也对应有33个以处理不同的
6、中断。 如果中断处理要求很简单的话，处理过程可在ISR中实现，则ISR不必再返回中断识别号到内核，而只是返回一个SYSINTR_NOP通知内核该中断处理不需要再做任何事情。,IST（Interrupt Service Thread）,IST的执行需要内核的调度程序调度完成，其优先级由用户设定，优先级要高于一般的线程以保持IST能及时的调度执行。 中断处理的主要工作是在IST中完成的。IST运行于用户态，以线程方式管理，需要与其他线程比较优先级大小以获得调度执行。 由于IST总是处理系统中的实时任务，需要设定一个较高的优先级以保证其及时完成。,IST的调度过程,正常状态下IST已经运行但处于空闲
7、状态，在中断发生并由ISR返回中断识别码SYSINTR到内核后，内核将根据返回的SYSINTR的值发送一个事件对象以激活该设备的IST。 IST等待该事件并在收到该事件后被调度进入运行状态，完成中断所需要的数据传输及异常处理等工作。 IST差异性很大，与具体的设备和需要中断处理完成的工作有关。,IST完成的主要工作,创建一个事件。 得到系统的中断号。 创建一个挂起的中断服务线程（IST）。 设置IST的优先级别。 调用函数 InterruptInitialize 通知系统注册中断。 恢复IST，IST开始服务。,典型的IST结构,中断处理线程的典型结构如下 IsrThreadProc() DWORD dwStatus,dwValue int iPriority=123 ;定义线程的优先级为123 dwStatus=RegQueryValueEx(-,_T(“SysIntr”),-,-, IST结束 ,设计IST的注意事项,InterruptInitialize只是把SYSINTR变量跟一个事件相关联。系统并不关心也不知道是哪一个线程等待这个事件。 这样做的目的是为了方便移植。,
