设备驱动程序的特点-数据结构
Linux设备驱动程序接口
§1. Linux驱动程序接口系统调用是操作系统内核与应用程序之间的接口,设备驱动程序则是操作系统内核与机器硬件的接口。
几乎所有的系统操作最终映射到物理设备,除了CPU、内存和少数其它设备,所有的设备控制操作都由该设备特殊的可执行代码实现,此代码就是设备驱动程序。
操作系统内核需要访问两类主要设备:字符设备和块设备。
与此相关主要有两类设备驱动程序,字符设备驱动程序和块设备驱动程序。
Linux(也是所有UNIX)的基本原理之一是:系统试图使它对所有各类设备的输入、输出看起来就好象对普通文件的输入、输出一样。
设备驱动程序本身具有文件的外部特征,它们都能使用象open(),close(),read(),write()等系统调用。
为使设备的存取能象文件一样处理,所有设备在目录中应有对应的文件名称,才可使用有关系统调用。
通常Linux驱动程序接口分为如下四层:1).应用程序进程与内核的接口;2).内核与文件系统的接口;3).文件系统与设备驱动程序的接口;4).设备驱动程序与硬件设备的接口。
§2. 驱动程序文件操作数据结构每个驱动程序都有一个file-operation的数据结构,包含指向驱动程序内部函数的指针。
file-operation的数据结构为:struct file-operation {int (*lseek)();int (*read)();int (*write)();int (*readdir)();int (*select)();int (*ioctl)();int (*mmap)();int (*open)();int (*close)();int (*release)();int (*fsync)();int (*fasync)();int (*check-media-change)();int (*revalidate)();}内核中有两个表,一个用于字符设备驱动程序,一个用于块设备驱动程序。
IPMI驱动程序设计分析
IPMI驱动程序设计分析1. 引言Linux下开发驱动程序一直都是一个难点,在这里结合IPMI驱动程序的开发过程,介绍一下Linux下的驱动开发。
2. Linux驱动开发基础驱动程序的作用就是联系用户程序与硬件设备,Linux操作系统(其他高级操作系统也一样)不会把底层硬件系统直接暴露给用户以保证系统的健壮性,因此如果用户程序需要操作硬件设备就需要按照Linux系统给定的方式进行——编写驱动程序,通过系统调用的方式访问硬件设备。
Linux系统中有一个重要的概念:“所有设备都视为文件”。
因此用户程序对外设的操作其实都表现为对文件的操作,Linux为用户程序提供了标准的文件操作系统调用,如open,close,write,read,ioctl,select等等。
例如:用户程序需要通过IPMI设备访问BMC,首先调用open(),打开一个设备。
通常设备放在/dev/目录下,如:fd = open("/dev/ipmi-uart",O_RDWR,S_IRUSR | S_IWUSR);这个open就是Linux系统的一个系统调用。
应用程序通过/dev/ipmi-uart,与IPMI驱动程序进行了关联,后续的操作,如ioctl,read,write都会调用驱动程序中相关的例程来实现。
一般驱动程序可以分为两个部分:1、面向底层硬件的接口,如,通过硬件发送数据,从硬件接收数据,具体的说,UART 的地层收发接口;2、面向用户程序的接口,为用户程序提供fops(file operations),也就是open,close,ioctl,write,read系统调用在驱动中的详细实现。
Linux 内核中采用可加载的模块化设计(LKMs,Loadable Kernel Modules),一般情况下编译的Linux 内核是支持可插入式模块的,也就是将最基本的核心代码编译在内核中,其他的代码可以选择在内核中,或者编译为内核的模块文件。
内存设备驱动程序设计分析
完整的内存设备驱动程序目录一、设备驱动中的并发控制 (2)1、并发 (2)2、自旋锁 (2)2.1、自旋锁的使用 (2)3、信号量 (2)3.1、信号量的相关操作 (3)3.2、信号量用于同步 (3)二、设备驱动中的阻塞与非阻塞 (3)1、阻塞操作 (3)2、非阻塞操作 (3)3、等待队列 (3)3.1、等待队列的相关操作 (3)4、轮询操作 (4)三、设备驱动中的异步通知 (4)1、异步通知 (4)2、信号的接收 (4)3、信号的释放 (4)3.1、异步通知编程用到一项数据结构和两个函数 (4)四、设备I/O端口和I/O内存的访问 (5)1、I/O端口与I/O内存 (5)2、可以使用以下函数访问定位于I/O空间端口 (5)2.1、I/O内存 (5)2.2、对设备内存映射的虚拟地址的读写 (5)3、申请与释放设备I/O端口和I/O内存 (5)4、设备I/O端口和I/O内存访问流程 (5)4.1、设备I/O端口访问流程 (5)4.2、I/O内存访问流程 (5)五、globalfifo驱动涉及的结构体、操作及代码 (5)1、globalfifo设备结构体 (5)1.1、cdev结构体 (6)1.2、设备号的分配和释放 (6)1.3、struct file_operations结构体 (6)2、使globalfifo驱动实现异步通知 (7)3、文件打开函数于释放函数 (7)4、读写函数 (7)4.1读函数 (7)4.2、写函数 (8)5、ioctl设备控制函数 (10)6、轮询操作 (10)7、初始化并注册cdev (11)8、文件操作结构体 (11)9、设备驱动模块加载函数 (12)9.1自动创建设备文件 (13)10、模块卸载函数 (13)11、其他代码 (13)11.1、必要的头文件 (13)11.2模块的相关信息 (14)六、Makefile (14)七、模块加载 (14)1、直接编译内核 (14)2、使用模块法 (15)设备驱动最通俗的理解是“驱使硬件设备行动”。
名词解释驱动程序__概述说明以及解释
名词解释驱动程序概述说明以及解释1. 引言1.1 概述名词解释驱动程序(Noun Explanation Driver)是一种计算机软件或程序,其主要功能是提供对特定领域的概念及术语的解释和定义。
它为用户提供了一种便捷的方式来获取相关术语的含义和解释,从而帮助他们更好地理解和应用相关领域的知识。
1.2 文章结构本文将围绕名词解释驱动程序展开详细讨论。
首先,将给出名词解释驱动程序的定义,并介绍其功能与用途。
接着,将探究名词解释驱动程序的发展历程,了解它在技术上的进步和演变过程。
然后,文章将深入探讨名词解释驱动程序的工作原理,包括解析器模块、数据库管理模块和输出生成模块等方面的内容。
之后,将通过几个具体应用领域以及相应案例分析,介绍名词解释驱动程序在操作系统、数据库管理系统和网络通信设备中的应用。
最后,在结论部分进行总结,并展望未来名词解释驱动程序可能面临的挑战与发展方向。
1.3 目的本文的目的是通过对名词解释驱动程序的全面分析和介绍,使读者能够深入了解这一技术,并认识到其在不同领域中应用的重要性和价值。
同时,希望通过本文的阐述,能够为相关研究者、开发者以及其他对该技术感兴趣的人提供一个参考和借鉴,从而推动名词解释驱动程序的进一步发展与创新。
2. 名词解释驱动程序:2.1 定义:名词解释驱动程序是一种计算机软件或代码,用于实现操作系统或应用程序与设备之间的沟通和交互。
它作为一个接口层,连接了硬件设备和操作系统/应用程序之间的通信桥梁。
2.2 功能与用途:名词解释驱动程序的主要功能是允许操作系统或应用程序能够正确地理解和使用硬件设备。
它通过提供设备相关的命令、协议和函数,将高级用户或应用程序的请求转换为底层设备能够理解和执行的指令。
驱动程序的设计旨在使用户无需了解底层硬件的详细信息,而能够直接进行操作。
名词解释驱动程序广泛应用于各个领域,包括操作系统管理、数据库管理系统和网络通信等方面。
它们可以被看作是设备和操作系统/应用程序之间的翻译器或适配器,帮助不同构架、不同标准的设备与软件进行无缝集成。
设备驱动程序基本结构
设备驱动程序基本结构设备驱动程序是计算机系统中用来控制硬件设备的软件模块。
它负责与硬件设备进行通信,将操作系统的指令翻译成硬件可以理解的信号,以实现对设备的控制和管理。
一个良好设计和实现的设备驱动程序能够提高系统的性能和稳定性,保证硬件设备的正常工作。
设备驱动程序的基本结构由以下几个部分组成:1. 初始化和资源分配:在设备驱动程序运行之前,需要进行一些必要的初始化工作。
这包括分配内存空间、初始化寄存器、设置中断等。
这些操作旨在为设备驱动程序提供必要的资源,使其能够正常工作。
2. 设备注册和注销:在设备驱动程序加载时,需要将设备与驱动程序进行绑定,以建立二者之间的联系。
这一过程称为设备注册。
当设备不再需要被驱动时,需要将其从驱动程序中注销,释放相关资源。
设备注册和注销是设备驱动程序中非常重要的环节。
3. 设备操作函数:设备操作函数是设备驱动程序中最核心的部分。
它包括设备的打开、关闭、读取和写入等操作。
这些操作通过调用设备驱动程序提供的接口函数来实现。
设备操作函数能够实现对硬件设备的控制和管理,使其能够完成特定的功能。
4. 中断处理函数:中断是计算机系统中一种常见的事件处理机制。
当硬件设备发生某些特定的事件时,会触发中断信号,通知操作系统进行相应的处理。
设备驱动程序中的中断处理函数负责处理这些中断事件,以实现对设备的实时响应。
5. 设备文件系统接口:设备驱动程序与操作系统之间通过文件系统进行通信。
设备驱动程序需要实现相应的文件系统接口,以便操作系统能够调用驱动程序提供的功能。
这些接口包括设备文件的打开、关闭、读取和写入等操作。
6. 错误处理和调试:设备驱动程序中需要实现相应的错误处理机制,以应对可能出现的错误情况。
同时,为了方便调试和排查问题,设备驱动程序还需要提供相应的调试接口和日志功能。
7. 设备驱动程序的可移植性:设备驱动程序需要具备良好的可移植性,以适应不同的硬件平台和操作系统。
为了实现可移植性,设备驱动程序需要遵循一定的编程规范和标准,使用通用的接口和数据结构。
驱动分析
USB 从设备的驱动分析作者:张国良nickzhangEmail zhangguoliangyt@USB驱动分析:1.USB技术简单介绍:Usb的全称为Universal Serial Bus,即通用串行总线,USB技术由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC和Northern Telecom等公司共同协商制定,USB的特点如下:(1)有效高的传输速率。
USB1.1支持全速和低速两种方式:全速速率为12Mb/s,低速为1.5Mb/s;USB2.0除了支持USB1.1的两种速度方式外,还增加了速度可达480Mb/s 的高速方式。
(2)使用方便灵活。
USB支持即插即用。
(3)易于扩展。
通过根集线器可携带127个设备。
2.USB设备驱动程序开发介绍USB驱动程序存在于不同的内核子系统(块设备、网络设备、字符设备等等)和USB 硬件控制器之中。
USB 核心为USB 驱动程序提供了一个用于访问和控制USB 硬件的接口,而不必考虑系统当前存在的各种不同类型的USB 硬件控制器。
(1)USB设备的基础USB设备的构成,包括配置、接口和端点,以及USB 驱动程序如何绑定到USB 接口上,而不是整个USB 设备。
USB通信最基本的形式是通过一个名为端点(endpoint)的东西。
USB端点只能往一个方向传送数据,从主机到设备(称为输出端点)或者从设备到主机(称为输入端点)。
端点可以看作是单向的管道。
USB 端点有四种不同的类型,分别具有不同的传送数据的方式:CONTROL控制端点被用来允许对 USB 设备的不同部分存取. 通常用作配置设备, 获取关于设备的信息, 发送命令到设备, 或者获取关于设备的状态报告. 这些端点在尺寸上常常较小. 每个 USB 设备有一个控制端点称为"端点 0", 被 USB 核用来在插入时配置设备. 这些传送由 USB 协议保证来总有足够的带宽使它到达设备. INTERRUPT中断端点传送小量的数据, 以固定的速率在每次 USB 主请求设备数据时. 这些端点对 USB 键盘和鼠标来说是主要的传送方法. 它们还用来传送数据到 USB 设备来控制设备, 但通常不用来传送大量数据. 这些传送由 USB 协议保证来总有足够的带宽使它到达设备.BULK块端点传送大量的数据. 这些端点常常比中断端点大(它们一次可持有更多的字符).它们是普遍的, 对于需要传送不能有任何数据丢失的数据. 这些传送不被 USB 协议保证来一直使它在特定时间范围内完成. 如果总线上没有足够的空间来发送整个BULK 报文, 它被分为多次传送到或者从设备. 这些端点普遍在打印机, 存储器,和网络设备上.ISOCHRONOUS同步端点也传送大量数据, 但是这个数据常常不被保证它完成. 这些端点用在可以处理数据丢失的设备中, 并且更多依赖于保持持续的数据流. 实时数据收集, 例如音频和视频设备, 一直都使用这些端点.USB 端点在内核中使用结构struct usb_host_endpoint 来描述. 这个结构包含真实的端点信息在另一个结构中, 称为struct usb_endpoint_descriptor./* USB_DT_ENDPOINT: Endpoint descriptor */struct usb_endpoint_descriptor {__u8 bLength;__u8 bDescriptorType;__u8 bEndpointAddress;__u8 bmAttributes;__le16 wMaxPacketSize;__u8 bInterval;/* NOTE: these two are _only_ in audio endpoints. *//* use USB_DT_ENDPOINT*_SIZE in bLength, not sizeof. */__u8 bRefresh;__u8 bSynchAddress;} __attribute__ ((packed));(2)USB 从设备的驱动分析:从设备也是分三个层次:从底层往上依次是设备控制驱动层、Gadget API和Gadget驱动层。
《现代交换原理》期末考试试题和答案(免费)
《现代交换原理》期末考试试题和答案(免费)《现代交换原理》期末考试试题(B卷)⼀、填空(共20分,每空1分)1.设S接线器有4条输⼊复⽤线和4条输出复⽤线,复⽤线的复⽤度为512。
则该S接线器的控制存贮器有 4 组,每组控制存储器的存储单元数有512 个。
2.T接线器采⽤输出控制⽅式时,如果要将T接线器的输⼊复⽤线时隙25的内容A交换到输出复⽤线的时隙45,则A应写⼊话⾳存储器的25 号单元,控制存储器的45号单元的内容是25 。
控制存储器的内容在呼叫建⽴时由计算机控制写⼊。
3.7号信令系统硬件包括信令数据链路接⼝、交换⽹络、信令终端电路和完成7号信令系统第3、4级及⾼层功能的软件所在的宿主处理机。
4.电话机发出的DTMF 可以通过程控交换机的数字交换⽹络,从⽽实现某些业务所要求的⼆次拨号。
5.我国⽬前的两级长途⽹由DC1 和DC2 两级组成。
6.程控交换机的运⾏软件是指存放在交换机处理机系统中,对交换机的各种业务进⾏处理的程序和数据的集合。
7.基于容量分担的分散控制⽅式的交换机主要由交换模块通信模块、和管理模块三部分组成。
8.在程控交换机中主要的中断类型有故障中断、时钟中断、I/0中断三种。
9.按照程控软件中数据存在的时间特性,可分成___暂时性数据_________和半固定性数据,后者⼜包括___局数据_____和_⽤户数据________两⼤类。
10.通过多个T单元的复接,可以扩展T接线器的容量。
利⽤16 个256×256的T 接线器可以得到⼀个1024×1024的T接线器。
⼆.单项选择题(在每⼩题的四个备选答案中,选出⼀个正确的答案,并将其号码填在题后的括号内。
(10分,每⼩题1分)1. 局间中继采⽤PCM传输时,采⽤数字型线路信令。
每个话路的线路信令每秒传送( D )次。
A 8000B 4000C 125D 5002. 我国的国内7号信令⽹,信令点的编码计划是(D )位⼆进制数。
ROM(只读存储器)是一种非易失性存储器存储着计算机的固化程序和数据断电时数据不会丢失
ROM(只读存储器)是一种非易失性存储器存储着计算机的固化程序和数据断电时数据不会丢失ROM(只读存储器)是一种非易失性存储器,它用于存储计算机的固化程序和数据,即一旦存储在ROM中的信息,在断电的情况下也不会丢失。
ROM在计算机系统中起着非常重要的作用,本文将详细介绍ROM的定义、分类、特点以及应用领域。
一、ROM的定义ROM(Read-Only Memory),即只读存储器,是一种存储计算机程序和数据的电子器件,其中的数据在断电或重新启动后仍能保持。
与随机存取存储器(RAM)不同,ROM只能读取其中存储的数据,不能进行写入或修改操作。
二、ROM的分类根据存储方式和工作性质,ROM可分为以下几种不同的类型:1. Mask ROM(掩膜只读存储器)Mask ROM是制造过程中在芯片上预先编程的ROM,其中的程序和数据是通过在制造过程中使用掩膜进行固化。
由于程序和数据是在制造过程中设定的,因此无法改变其中的内容。
2. PROM(可编程只读存储器)PROM是一种用户可编程的ROM,用户可以使用特殊的设备将数据和程序编程到ROM芯片中,并且这些数据和程序在更改前是可擦除的。
PROM通常是一次性编程的,一旦编程完成,就无法再次擦除或修改其中的内容。
3. EPROM(可擦写可编程只读存储器)EPROM是一种用户可擦除的ROM,它使用特殊的设备将数据和程序编程到ROM芯片中,然后在需要修改时,可以使用紫外线照射来擦除原有的内容,再重新编程新的内容。
EPROM的擦除和编程过程需要专门的设备和操作,因此一般用户无法在家中完成。
4. EEPROM(电可擦可编程只读存储器)EEPROM与EPROM类似,但它使用电子信号来擦除和编程,而不需要紫外线。
EEPROM可以在计算机系统内部进行擦除和编程,因此更加方便。
EEPROM可以被多次擦写和编程,但其速度较慢,相对较小容量,价格也较高。
5. Flash ROMFlash ROM是一种擦写可编程的存储器,它是EEPROM和SRAM 的结合体,具有较大的存储容量和较快的读写速度。
驱动开发面试题
驱动开发面试题在驱动开发领域,面试问题通常涵盖了广泛的主题,包括操作系统知识、编程语言、算法和数据结构等。
下面将为您介绍一些常见的驱动开发面试题,以帮助您更好地准备面试。
1. 驱动开发的基础知识驱动开发是指开发操作系统或硬件设备的底层软件,以实现对硬件的控制和管理。
以下是一些与驱动开发基础知识相关的面试问题:- 什么是驱动程序?它的作用是什么?- 请简要解释驱动程序和操作系统之间的关系。
- 驱动开发中常用的编程语言有哪些?它们各自的优势和适用场景是什么?- 驱动程序的编写流程是什么?2. 操作系统和设备管理操作系统和设备管理是驱动开发不可或缺的部分。
以下是一些与操作系统和设备管理相关的面试问题:- 请简要解释什么是中断。
- 中断处理程序在驱动开发中的作用是什么?- 请简要解释什么是DMA(直接内存访问)。
- 驱动程序如何进行设备的初始化和配置?- 请解释驱动程序和设备驱动之间的关系。
3. 驱动程序的测试和调试对驱动开发进行全面的测试和调试是确保软件质量的重要环节。
以下是一些与驱动程序的测试和调试相关的面试问题:- 驱动程序测试的常用方法有哪些?请简要描述它们的优缺点。
- 如何进行驱动程序的单元测试和集成测试?- 请简要解释驱动程序中的内核调试技术。
- 在驱动开发过程中遇到的常见错误有哪些?如何处理?4. 并发和同步在驱动开发中,处理并发和同步操作是关键的挑战之一。
以下是一些与并发和同步相关的面试问题:- 请简要解释什么是进程和线程。
它们在驱动开发中起到什么作用?- 驱动程序如何确保对共享资源的访问是安全的?- 请解释互斥量和信号量在驱动开发中的用途。
- 驱动程序如何处理死锁的情况?5. 性能优化性能优化是驱动开发中需要重点关注的方面。
以下是一些与性能优化相关的面试问题:- 在驱动开发中如何评估和优化性能?- 请解释缓存对性能的影响。
如何利用缓存提高驱动程序的性能?- 驱动程序中常见的性能瓶颈是什么?如何解决它们?- 请简要描述一下深度睡眠模式在驱动开发中的应用。
设备驱动——字符设备驱动
一、字符设备驱动重要数据结构:struct file_operations在<linux/fs.h>定义如下:struct file_operations {struct module *owner; // 拥有该结构的模块的指针,一般为THIS_MODULES loff_t (*llseek) (struct file *,loff_t ,int); ssize_t (*read) (struct file *filp, char *buff, size_t count, loff_t *offp); ssize_t (*write) (struct file *filp, const char *buff, size_t count, loff_t *offp);int (*readdir) (struct file *, void *, filldir_t); unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long); int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *); int (*open) (struct inode *, struct file *); int (*flush) (struct file *); int (*release) (struct inode *, struct file *); int (*fsync) (struct file *, struct dentry *); int (*fasync) (int, struct file *, int); int (*check_media_change) (kdev_t dev); int (*revalidate) (kdev_t dev); int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *); }; srtuct file数据结构定义如下:struct file { mode_t f_mode;/*标识文件是否可读或可写,FMODE_READ或FMODE_WRITE*/ dev_t f_rdev; /* 用于/dev/tty */ off_t f_pos; /* 当前文件位移 */ unsigned short f_flags; /* 文件标志,如O_RDONLY、O_NONBLOCK和O_SYNC */ unsigned short f_count; /* 打开的文件数目 */ unsigned short f_reada; struct inode *f_inode; /*指向inode的结构指针 */ struct file_operations *f_op;/* 文件索引指针 */ };1、字符设备驱动编写流程:(1)定义加载驱动模块接口 module_init(call_init);(2)定义file_operations结构变量并实现结构函数(3)编写初始化call_init()函数,在该函数中注册设备(4)定义卸载驱动模块入口module_exit(call_exit);(5)编写call_exit()函数,在该函数中注销设备;实例:dev.c#include <linux/module.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/kernel.h>#define DEV_NAME "calldev"#define DEV_MAJOR 240loff_t call_llseek (struct file *filp,loff_t off,int whence){printk("call llseek ->off :%08x,whence :%08x \n",off,whence);return 0x23;}ssize_t call_read (struct file *filp,char *buff,size_t count,loff_t *offp){printk("call read --->buf :%08x,count :%08x \n",buff,count);return 0x33;}ssize_t call_write (struct file *filp,const char *buf,size_t count,loff_t *f_pos){printk("call write --->buf :%08x , count :%08x \n",buf,count);return 0x43;}int call_ioctl (struct inode *inode,struct file *filp,unsigned int cmd,unsigned long arg){printk("call ioctl --->cmd :%08x ,arg :%08x \n",cmd,arg);return 0x53;}int call_open(struct inode *inode ,struct file *filp){int num = MINOR(inode->i_rdev);printk("call open-->minor:%d \n",num);return 0;}int call_release(struct inode *inode ,struct file *filp){printk("callrelease\n");return 0;}struct file_operations dev_fops ={.owner = THIS_MODULE,.llseek = call_llseek,.read = call_read,.write = call_write,.ioctl = call_ioctl,.open = call_open,.release = call_release,};int call_init(void){int dev;printk("call_dev init\n");dev = register_chrdev(DEV_MAJOR,DEV_NAME,&dev_fops);if(dev < 0){printk("register_chrdev failed\n");return dev;}return 0;}void call_exit(void){printk("call_dev exit\n");unregister_chrdev(DEV_MAJOR,DEV_NAME);}module_init(call_init);module_exit(call_exit);MODULE_LICENSE("DUAL BSD?GPL");2、Makefile编写:obj-m := dev.oKDIR := /lib/modules/¥(shell uname -r)/buildPWD := ¥(shell pwd)default :¥(MAKE) -C ¥(KDIR) SUBDIRS=¥(PWD) modulesclean :rm -rf *.korm -rf *.mod.*rm -rf .*.cmdrm -rf *.o编译驱动程序:make clean;make加载驱动:insmod dev.ko卸载驱动:rmmod dev.ko查看设备的主设备号:cat /proc/devices创建设备文件结点:mknod /dev/calldev c 240 03、编写测试驱动程序,并编译运行实例:#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <sys/ioctl.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#define DEVICE_FILENAME "/dev/calldev"int main(){int dev;char buff[128];int ret;printf("1-->device file open\n");dev = open(DEVICE_FILENAME,O_RDWR | O_NDELAY);if (dev > 0){printf("2-->seek function call\n");ret = lseek(dev,0x20,SEEK_SET);printf("ret = %08x \n",ret);printf("3-->read function call\n");ret = read(dev,0x30,0x31);printf("ret = %08x \n",ret);printf("4-->write function call\n");ret = write(dev,0x40,0x41);printf("ret = %08x \n",ret);printf("5-->ioctl function call\n");ret = ioctl(dev,0x50,0x51);printf("ret = %08x \n",ret);printf("6-->close function call\n");ret = close(dev);printf("ret = %08x \n",ret);}return 0;}。
2021年国开电大《操作系统》形考任务3答案
2021年国开电大《操作系统》形考任务3答案题目为随机抽题请用CTRL+F来搜索试题形考任务三通道是一种()。
参考答案:I/O专用处理机特殊文件是与()有关的文件。
参考答案:硬件设备在以下的文件物理存储组织形式中,常用于存放大型系统文件的是(参考答案:连续文件在UNIX系统中,磁盘存储空间空闲块的链接方式是()。
参考答案:空闲块成组链接法在UNIX/Linux系统中,用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于参考答案:普通文件文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表,由此表和文件本身构成的文件是()。
参考答案:索引文件文件系统采用二级文件目录可以()。
参考答案:解决不同用户间的文件命名冲突在UNIX系统中,某文件的使用权限设置为754,则表示()。
参考答案:文件主可读、写、执行在操作系统中,用户在使用I/O设备时,通常采用()。
参考答案:设备的相对号为了使多个进程能有效地同时处理阵发性的输入和输出,最好使用()结构的缓冲技术。
参考答案:多缓冲设备的打开、关闭、读、写等操作是由()完成的。
参考答案:设备驱动程序设磁盘的转速为3000转/分,盘面划分为10个扇区,则读取一个扇区的时间是()。
参考答案:2ms下列描述中,不是设备管理的功能的是()。
参考答案:实现中断处理通过硬件和软件的功能扩充,把原来独占的设备改造成为能为若干用户共享的设备,这种设备称为()设备。
参考答案:虚拟一个含有6个盘片的双面硬盘,盘片每面有100条磁道,则该硬盘的柱面数为()。
参考答案:100用户编制的程序与实际使用的物理设备无关是由()功能实现的。
参考答案:设备独立性下列不属于设备分配技术的是()。
参考答案:通道分配技术控制和管理资源建立在单一系统策略基础上,将计算功能分散化,充分发挥网络互联的各自治处理机性能的多机系统是()。
参考答案:分布式系统下面关于嵌入式系统的描述,错误的是()。
参考答案:软件与硬件相对独立安装和卸载下列描述不属于文件系统功能的是()。
总线驱动bus_driver
priv->drivers_kset = kset_create_and_add("drivers", NULL,&priv->subsys.kobj);
初始化总线上的设备链表,并且把引用和释放该链表上的设备分别交由klist_devices_get和klist_devices_put函数负责
......
struct bus_type *bus; /* type of bus device is on */
struct device_driver *driver; /* which driver has allocated this
device */
void *driver_data; /* data private to the driver */
一、总线(bus)
总线是CPU与外设之间的通道。在设备模型中,所有的设备都通过总线相连。用bus_type结构表示总线( <linux/device.h> ):
struct bus_type {
const char *name;//总线名,显示在/sysfs/bus/目录下,如/sysfs/bus/i2c
该函数迭代了总线上的每个设备,将相关的device结构传递给函数fn,同时传递data值。如果start是NULL,将从总线上ห้องสมุดไป่ตู้第一个设备开始迭代;否则将从start后的第一个设备开始迭代。总线上的所有设备均挂接在bus->p->klist_devices链表。
int bus_for_each_drv(struct bus_type *bus, struct device_driver *start,
设备树中驱动依赖关系-概述说明以及解释
设备树中驱动依赖关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述设备树是一种用于描述硬件设备的数据结构,在嵌入式系统开发中具有重要的作用。
随着嵌入式设备的复杂性不断提高,设备树的使用越来越广泛。
驱动依赖关系是指在设备树中,一个驱动程序可能会依赖于其他驱动程序的存在和正常运行。
这种依赖关系对于设备的正确初始化和功能的正常实现非常重要。
在设备树中,每个硬件设备通常会有一个或多个与之对应的驱动程序。
这些驱动程序负责与硬件设备进行通信和控制,实现设备的初始化、工作模式的配置以及数据的传输等功能。
驱动程序的编写需要考虑硬件设备的特性和操作系统的要求。
而驱动依赖关系则是指一个驱动程序在运行之前,可能需要其他驱动程序的支持和配合。
驱动依赖关系的存在是因为一些硬件设备之间存在着相互依赖的关系。
例如,一个设备可能会依赖于另一个设备提供的时钟信号或中断信号来进行工作。
此外,不同的设备可能需要共享相同的资源,比如共享内存区域或者共享外设接口等。
驱动程序之间的依赖关系需要在设备树中明确地进行描述,以便操作系统能够正确地加载和初始化各个驱动程序。
驱动依赖关系的正确描述与设备树的正确编写密切相关。
开发者需要仔细分析硬件设备之间的依赖关系,并在设备树中正确地定义各个设备和驱动程序之间的关系。
只有这样,操作系统才能够根据设备树的描述,正确地加载和初始化各个驱动程序,从而保证整个系统的正常运行。
总之,在设备树中,驱动依赖关系是硬件设备与操作系统之间密切联系的一环。
正确地描述和处理驱动依赖关系对于系统的稳定性和性能至关重要。
开发者需要深入理解设备树的概念和使用方法,合理地管理和配置驱动程序之间的依赖关系,以确保系统的可靠性和兼容性。
1.2 文章结构本文将按照以下结构组织和阐述关于设备树中驱动依赖关系的内容:1. 引言:在引言部分,我们将简要介绍本文的主题和目的,以及设备树的基本概念。
我们将阐述设备树在嵌入式系统开发中的重要性,并介绍本文的主要结构和内容安排。
软件安全技术课后题答案陈波
软件安全技术课后题答案陈波第一章1.什么是程序,程序有哪些特性?程序:是一个用计算机语言描述的某一问题的解决步骤,它的表示是静态的。
特性:静态与动态属性,由程序语言抽象的符号表达,是对数据施行算法的过程,是分层嵌套的。
2.软件有哪些特性?特性:功能、性能相对完备的程序系统,具有使用性能的软设备,软件是信息商品,易大批量生产、成本低,是极具竞争性的商品,投入的资金主要是人工费,是只有过时而无“磨损”的商品。
3.什么是群件,目前常见的群件产品有哪些?群件:是近几年开发的一种基于电子邮件的应急系统软件,它拓宽了电子邮件的的内涵,涵盖了很多通信协调功能。
目前常见的群件产品有:IBM公司的lotus Note、Microsoft公司的Exchange Server、Novell公司的 Group Wise等。
4.计算机的软件是由哪几部分组成的,各自的作用是什么?软件由:软件程序(解题步骤)+数据(描述事物的属性和状态)+文档(功能性能的说明性信息)组成。
5.什么是程序开发环境,常见的开发环境有那些?程序开发环境:即现在作用到的编程语言,一般以一个集成环境的形式出现。
此环境中包含了语言编辑器,调试工具,编译工具,运行工具,图标图像制作工具等。
6.常见的Internet工具有哪些?Web服务器软件、web浏览器、文件传送工具FTP、远程访问工具Telnet、邮件软件、网络聊天、多媒体等。
7.操作系统的作用(功能)是什么?1、处理器管理2、存储器管理3、设备管理4、文件管理5、作业管理。
8.文件系统足以支持程序运行,数据库的作用是什么?克服文件系统的缺陷。
9.软件开发的核心是编制可运行的程序,还有比这跟重要的工作么?系统分析和数据分析。
10.程序设计语言本身是软件么?是,而且是系统软件。
第二章1.程序设计语言有哪两种实现方式,各有什么优缺点?方式一:编译(优:可进行优化,目标码效率很高。
缺:费时)方式二:解释(优:可以逐句读入源代码,比较灵活,小巧。
设备驱动程序特点数据结构
设备驱动程序特点数据结构在计算机系统中,设备驱动程序是连接硬件设备和操作系统的桥梁。
它负责管理和控制硬件设备的运作,使得操作系统能够与各种不同类型的设备进行有效的通信和交互。
要深入理解设备驱动程序,就需要了解其特点以及所涉及的数据结构。
设备驱动程序具有以下几个显著的特点:首先,设备驱动程序具有高度的硬件相关性。
不同的硬件设备有着独特的特性、寄存器配置和操作方式。
因此,每一种设备都需要专门的驱动程序来适配其特定的硬件细节。
这意味着驱动程序开发者必须对硬件的工作原理有深入的了解,才能编写出正确且高效的驱动代码。
其次,设备驱动程序是内核模式的一部分。
这意味着它在操作系统的核心权限级别上运行,具有直接访问硬件资源和系统核心数据结构的能力。
这种高权限的运行环境要求驱动程序必须高度可靠和稳定,因为任何错误都可能导致系统崩溃或出现严重的性能问题。
再者,设备驱动程序具有异步性。
硬件设备的操作往往不是立即完成的,可能需要一定的时间来处理请求。
例如,磁盘读写操作可能需要等待磁盘的机械运动完成。
因此,驱动程序需要能够处理异步的操作结果,并在适当的时候通知操作系统或应用程序。
然后,设备驱动程序还需要处理中断。
当硬件设备完成某个操作或者发生异常情况时,会通过中断向操作系统发送信号。
驱动程序需要及时响应这些中断,并进行相应的处理。
了解了设备驱动程序的特点后,我们再来看看其中涉及的数据结构。
设备对象是设备驱动程序中非常重要的一个数据结构。
它代表了一个具体的硬件设备,并包含了设备的各种属性和状态信息。
操作系统通过设备对象来对设备进行管理和操作。
还有请求队列,用于存储来自操作系统或应用程序的设备操作请求。
驱动程序按照一定的顺序从请求队列中取出请求,并进行处理。
缓冲区也是常见的数据结构之一。
在数据传输过程中,为了提高效率和减少数据丢失,会使用缓冲区来临时存储数据。
另外,中断对象用于处理硬件设备产生的中断。
它包含了中断处理函数的指针和相关的中断配置信息。
linux struct device申请-概述说明以及解释
linux struct device申请-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容应该对整篇文章的主题进行简要介绍,提供读者对主题的整体了解。
在这种情况下,我们的主题是关于Linux中的struct device 的申请方法。
概述部分的内容可以按以下方式进行编写:引言部分将重点介绍Linux中的struct device申请方法。
在Linux系统中,设备驱动程序的开发是非常关键的。
而struct device则是设备驱动程序中一个非常重要的数据结构,它用于向Linux内核注册设备并管理设备的相关信息。
在本文中,我们将通过深入分析struct device的定义和作用,以及详细讲解struct device的申请方法,来帮助读者更好地理解和应用这一关键的数据结构。
本文结构如下:在引言部分,我们将先介绍整篇文章的概述和文章结构,并阐述我们撰写该文的目的。
然后,我们将进入正文部分,在其中详细讲解struct device的定义和作用。
我们将探讨struct device在Linux 设备驱动程序中的重要性,并阐述它在设备注册和管理过程中的具体作用。
接下来,我们将重点关注struct device的申请方法,并提供实例代码来说明如何正确地申请一个struct device。
在结论部分,我们将总结struct device的重要性,并对本文的内容进行回顾和展望。
通过阅读本文,读者将能够全面了解并掌握在Linux系统中使用struct device进行设备注册和管理的方法。
希望本文能为读者在Linux 设备驱动程序的开发过程中提供有价值的参考和帮助。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下内容进行撰写:文章结构部分的内容主要是介绍本文的组织结构以及各个章节的内容概要,帮助读者更好地理解和阅读整篇文章。
首先,本文分为引言、正文和结论三个主要部分。
其中,引言部分主要是对本文的背景和目的进行简要介绍,正文部分详细阐述了linux struct device的定义、作用和申请方法,最后结论部分对本文的主要观点进行总结并展望了相关领域的发展方向。
、编程题(25分)描述设备驱动程序的处理过程。
、编程题(25分)描述设备驱动程序的处理过程。
设备驱动程序是用于将硬件设备与操作系统通信的软件程序。
其处理过程大体可以分为以下几个步骤:
1. 设备初始化:该过程主要完成设备内部状态初始化、数据结构初始化以及寄存器的初始化等操作,以确保设备能够正常工作。
2. 设备注册:设备驱动程序需要将自己注册到操作系统中,以便操作系统能够识别设备。
该过程一般需要提供设备的信息,如设备厂商、设备类型、设备id等。
操作系统还需分配设备资源和分配设备唯一的设备节点,并将设备挂载到设备树上。
3. 设备打开:当应用程序需要使用设备时,需要先打开该设备。
在设备打开的过程中,设备驱动程序需要对应用程序的访问请求作出响应并返回打开状态。
4. 设备读写:应用程序可以通过设备节点向设备发送读写请求,设备驱动程序则负责对读写请求进行处理,将数据读入或写出。
在读写过程中,设备驱动程序还需要管理设备缓冲区、处理数据校验等操作。
5. 设备中断处理:当设备发生中断时,设备驱动程序需要对中断进行相应的处理。
处理中断的过程包括读取中断状态、保存当前进程上下文、处理中断服务程序、清除中断等操作。
6. 设备关闭:当应用程序不再需要使用设备时,需要关闭该设备。
设备驱动程序需要对应用程序的关闭请求作出响应并返回关闭状态。
在关闭设备的过程中,设备驱动程序还需要释放设备资源,清空设备缓冲区等操作。
以上就是设备驱动程序的大致处理过程。
其中不同类型的设备可能具有不同的细节和特点,驱动程序的具体实现也会有所不同。
{设备管理}设备驱动程序讲义
{设备管理}设备驱动程序讲义IIC设备驱动程序IIC设备是一种通过IIC总线连接的设备,由于其简单性,被广泛引用于电子系统中。
在现代电子系统中,有很多的IIC设备需要进行相互之间通信IIC总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微处理器和外部IIC设备。
IIC设备产生于20世纪80年代,最初专用与音频和视频设备,现在在各种电子设备中都广泛应用IIC总线有两条总线线路,一条是串行数据线(SDA),一条是串行时钟线(SCL)。
SDA负责数据传输,SCL负责数据传输的时钟同步。
IIC设备通过这两条总线连接到处理器的IIC总线控制器上。
一种典型的设备连接如图:与其他总线相比,IIC总线有很多重要的特点。
在选择一种设备来完成特定功能时,这些特点是选择IIC设备的重要依据。
主要特点:1,每一个连接到总线的设备都可以通过唯一的设备地址单独访问2,串行的8位双向数据传输,位速率在标准模式下可达到100kb/s;快速模式下可以达到400kb/s;告诉模式下可以达到3.4Mb/s3,总线长度最长7.6m左右4,片上滤波器可以增加抗干扰能力,保证数据的完成传输5,连接到一条IIC总线上的设备数量只受到最大电容400pF的限制6,它是一个多主机系统,在一条总线上可以同时有多个主机存在,通过冲突检测方式和延时等待防止数据不被破坏。
同一时间只能有一个主机占用总线IIC总线在传输数据的过程中有3种类型的信号:开始信号、结束信号、和应答信号>>开始信号(S):当SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,表示将要开始传输数据>>结束信号(P):当SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,表示结束传输数据>>响应信号(ACK):从机接收到8位数据后,在第9个周期,拉低SDA电平,表示已经收到数据。
这个信号称为应答信号开始信号和结束信号的波形如下图:主机:IIC总线中发送命令的设备,对于ARM处理器来说,主机就是IIC控制器从机:接受命令的设备主机向从机发送数据:主机通过数据线SDA向从机发送数据。
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第五章 设 备 管 理
2. 设备控制器的组成
CPU与控制器接口 控制 器与设 备接口 数据 状态 控制
数据线
数据寄存器 控制/ 状态 寄存器
控制器 与设备 接口1
…
地址线 I/O逻辑 控制线 控制器 与设备 接口i 数据 状态 控制
图 6-4 设备控制器的组成
…
第五章 设 备 管 理
6.2.3 I/O通道
6.1 I/O系统功能、模型与接口
6.1.1 I/O系统的基本功能
1. 隐藏物理设备的细节 2. 与设备无关性 3. 提高处理机和I/O设备的利用率 4. 对I/O设备进行控制 5. 确保设备的正确共享 6. 错误处理
第五章 设 备 管 理
6.1.2 I/O系统的层次结构和模型
I/O软件的层次结构:
4) 这种分类方式可将I/O 独占设备。
共享设备。
虚拟设备。
第五章 设 备 管 理
2. 设备与控制器之间的接口
I/O设备 至设备 控制器 数据信号线 状态信号线 控制逻辑 控制信号线 缓冲 转换器 信号 数据
图 6-3设备与控制器间的接口
第五章 设 备 管 理
6.2.2 设备控制器
1. 设备控制器的基本功能 1) 接收和识别命令: 来自CPU 命令 控制寄存器和译码器 2) 数据交换 :数据寄存器 3) 标识和报告设备的状态 :状态寄存器 4) 地址识别: 地址译码器 5) 数据缓冲 : IO设备的速率低而CPU和内存的速率很高 缓冲器 6) 差错控制
用户层软件 设备独立性软件 设备驱动程序 中断处理程序 硬件
用户层软件:产生IO请求、格式化IO、SPOOLING 设备独立性软件:映射、保护、分块、缓冲、分配 设备驱动程序:设置设备寄存器,检查寄存器状态
第五章 设 备 管 理
6.1.3 I/O系统接口
1、块设备接口
块设备:用于存储信息,存取以块为单位,有结 构;磁盘。 特征:传输速率高;可寻址;DMA方式 2、流设备接口 字符设备:用于数据输入输出,单位为字符, 无结构 特征:传输速率低;不可寻址;中断驱动方式 3、网络通信接口
第五章 设 备 管 理
2)按使用特性: 存储设备
输入/输出设备
3) 按信息交换的单位: 块设备:用于存储信息,存取以块为单位,有结构; 磁盘。
特征:传输速率高;可寻址;DMA方式
字符设备:用于数据输入输出,单位为字符,无结构 特征:传输速率低;不可寻址;中断驱动方式
第五章 设 备 管 理
第五章 设 备 管 理
第六章 输入输出系统
6.1 I/O 系统 功能、模型和接口 6.2 I/O设备和设备控制器 6.3 中断机构和中断处理程序 6.4 设备驱动程序 6.5 与设备无关的 I/O软件 6.6 用户层的 I/O软件
6.7 缓冲区管理
6.8 磁盘存储器的性能与调度
第五章 设 备 管 理
第五章 设 备 管 理
6.2 I/O设备和设备控制器
6.2.1 I/O设备
1. I/O设备的类型 1)
低速设备:传输速率:几个B--数百个B/秒 典型设备有键盘、 鼠标器、语音的输入和输出等设备。 中速设备:传输速率:几KB--几十KB /秒。
典型的中速设备有行式打印机、激光打印机等。
高速设备:传输速率:几百KB—几千MB /秒。 典型的高速设备有磁带机、 磁盘机、 光盘机等。
该设备的IO 操作。
工作方式:所有的子通道按时间片轮转的方法共 享主通道。 适用场合: 适合于低速设备。连接多台设备使都 处于工作状态。
设备的时间分为辅助操作时间和数据传送时间
第五章 设 备 管 理
2. 通道类型 1) 字节多路通道(Byte Multiplexor Channel)
设备 控制器A 控制器B 控制器C 控制器D N1 N2 N3 …子通道N
缺点:通道的利用率很低。
比如磁盘,数据的传送成组进行,如连接多个设备,则串 行服务 磁盘访问的时间分为寻址时间(占大部分)和传送时间
第五章 设 备 管 理
3) 数组多路通道(Block Multiplexor Channel) 组织和工作方式:含有多个非分配型子通道,在数组传送 的基础上,在分时为多个高速外设服务,并且每个子通道 都具有很高的数据传输速率。
适用场合:连接多台高、中速的外围设备,其数据传送
是按数组方式进行。
第五章 设 备 管 理
3. “瓶颈”问题
控制器1 控制器2 存储器 控制器3 通道2 控制器4 设备1 设备2 设备3 设备4 设备5 设备6 设备7
与CPU的区别:
• 局限于执行IO操作有关的指令; • 通道CPU共享内存。没有自己的内存
第五章 设 备 管 理
2. 通道类型 1) 字节多路通道(Byte Multiplexor Channel) 组织:含有许多非分配型子通道,其数量可从几 十到数百个,每个子通道连接一台IO设备,并控制
从而把CPU从繁杂的IO任务中解脱出来。 通道概:能按指定的要求独立地完成输入输出操作的一 种特殊的处理机
第五章 设 备 管 理
6.1.3 I/O通道
1. I/O通道(I/O Channel)设备的引入 过程:CPU向通道发送一条IO指令,通道在收到该指令后, 便从内存中取出本次要执行的通道程序,然后执行该通道程 序,仅当通道完成了规定的IO任务后,才向CPU发中断信号。 通道是一个特殊的处理机;
A 1 A 2 A 3 …子通道A B1 B2 B3 …子通道B A 1 B1 C1 …A 2 B2 C2 … C1 C2 C3 …子通道C
…
控制器N
图 6-6 字节多路通道的工作原理
第五章 设 备 管 理
2) 数组选择通道(Block Selector Channel) 组织和工作方式:其只含有一个分配型子通道,在一段时 间内只能执行一道通道程序,控制一台设备进行数据传送。 适用场合:可用于连接高速设备。
1. I/O通道(I/O Channel)设备的引入 问题:当主机所配置的外设很多时,CPU的负担很重。 目的和作用:建立独立的I/O操作,不仅使数据的传送能独 立于CPU,而且也希望有关对IO操作的组织、管理及其结束 处理也尽量独立,以保证CPU有更多的时间去进行数据处理。
或者说是使一些原来由CPU处理的IO任务转由通道来承担,