一.相关概念 ---- 1设备号和设备驱动程序 ---- 设备号是一个数字,他是设备的标志。这些设备在系统上有对应的特殊文件存在。设备号由两部分组成,即主设备号和次设备号,高字节为主设备号和底字节为次设备号.主设备号标志设备的类型,它告诉核心有哪个驱动程序来处理该设备的请求,次设备号由相应的设备驱动程序解释,它标志着某个具体的物理设备。 ---- ex. 八串卡,它的主设备号是相同的,次设备号是不同的。
---- 2设备节点
---- unix 把设备作为特殊的文件处理,称设备文件,也即设备节点。设备节点提供了物理设备和它对应的驱动程序的接口。0添加设备节点的命令格式为
---- mknod 设备名字 [b/c] 主设备号 次设备号
---- 它将为设备文件产生一个目录项和对应的i节点。
---- 3设备驱动程序
---- 设备驱动程序是物理设备和操作系统之间的软件接口,它由一组子程序组成,他负责与物理设备通讯,并为操作系统的核心提供统一的接口。用户级的程序通过设备文件来访问设备,但实际设备的读写则由设备驱动程序完成.
---- 设备驱动程序分两类:字符设备驱动程序和块设备驱动程序。
二.UNIX 系统设备驱动程序的设计和开发 ---- 1驱动程序提供核心的例程: ---- 常见的有:xxxinit(),xxxxopen(),xxxxclose(),xxxxread(),xxxxwrite(),xxxxioctl(),xxxxhalt(); 等等,依此类推。这里的xxxx是设备驱动程序的前缀,与设备名相同,在本例中为mytt,这组例程为设备驱动程序入口例程,下面分别对各个例程作一说明:
---- xxxxinit: 初始化设备, 由系统在启动时由核心自动调用
---- xxxxhalt: 系统关闭时核心调用以关闭设备
---- xxxxopen: 获得对一个设备的存取,当一用户进程调用文件系统调用open 时,核心调用以此例程
---- xxxxclose:取消对一个设备的存取,当一用户进程调用文件系统例程close时,核心调用此例程
---- xxxxread: 从设备中读取数据,当用户进程调用文件系统例程read时,核心调用此例程,实现数 据从系统地址空间到用户地址空间的传递。
---- xxxxwrite: 向设备写数据,当用户进程调用文件系统例程write 时,核心调用此例程,实现数据从用户地址空间向系统地址空间的传递,并发送到物理设备。
---- xxxxintr: 处理设备中断,当设备向系统发出中断请求时,核心调用此例程来处理中断
---- xxxxstart: 启动一个驱动程序的存取,该例程也系统启动期间由核心自动调用。 与xxinit例程的区别是:xxinit例程在系统初启时即被核心用,而xxstart例程的调用则在系统中断系统已初始化完之后才调用。
---- xxxxioct1: 控制字符设备,用户进程调用文件系统用ioct1时,核心调用此例程
---- 这些例程都是可选的。
---- 2驱动程序的参数传递:
---- 系统核心为每个进程分配和维护一个核心数据结构USER,该结构包含进程运行时所需的全部信息。变量u是当前活动进程的USER数据结构,它包含的信息仅为核心私有,驱动程序会频繁使用其中的很多元素,较常用的有:
---- u.u_base: 用户数据区的地址,含有要传送的读/写数据。当用户调用文件读/写系统功能时,地址参数就存在该单元中。
---- u.u_offset:传递的数据文件的起始地址
---- u.u_count: 包含传递的字节数
---- u.u_error: 文件系统调用返回时的全局变量errno的值
---- 用户数据区的数据通过核心例程,pa