MCGS的可扩充性及其设备驱动开发

针对高级用户要求对MCGS组态软件进一步开发,以实现与所用硬件相匹配驱动程序的问题,介绍了MCGS良好的可扩充性,并从其设备驱动构件的接口规范出发,利用系统配套提供的高级开发工具包及VB生成友好界面的优势,以在VB环境中编写阿尔泰公司PCI2005数据采集卡的驱动程序为例,说明了设备驱动构件的开发过程,为一般的设备驱动程序提供了设计思路和程序框架。软、硬件开发人员和第三方用户通过简单移植即可开发出自己的设备驱动和专业化的模块。     

基于linux系统的字符设备驱动研究与设计

本文介绍了Linux操作系统的优点,以及设备驱动程序在Linux系统中的重要作用,并对Linux操作系统字符设备驱动程序的开发进行了研究,详细描述了Linux系统下字符设备驱动开发的设计方法和实现过程,包括设备驱动模块加载和卸载、设备的操作。在字符设备驱动的基础上,总结了产生竞态的几种情况,并提出了控制方法,说明了并发控制对驱动程序开发的重要性。     

嵌入式Linux设备驱动程序开发

阐述在嵌入式Linux环境下设备驱动程序的开发,详细探讨了嵌入式Linux设备驱动程序的通用模块框架和具体开发流程,说明了驱动程序与内核的关系,归纳嵌入式Linux设备驱动程序的共性.解析Linux设备驱动程序模块的概念,进一步分析了驱动模块的初始化和卸载这两个关键函数.通过实例论述如何设计和编写模块化的嵌入式Linux设备驱动程序,以及解释驱动程序的关键代码.最后归纳了开发嵌入式Linux设备驱动程序的核心思想.     

用户态驱动框架的研究与实现

在深入研究了Linux操作系统驱动模型的基础上,设计和实现了一种全新的用户态驱动框架U2MDF（Unified User-Mode Driver Framework）。U2MDF的核心思想是将传统的设备驱动分成内核态驱动模块和用户态驱动模块两部分,内核态驱动模块包含与性能密切相关的热点代码,如中断处理函数等;用户态驱动部分包含与性能无关的冷点代码,如设备的初始化等。以RTL8139网络设备为例,实现了U2MDF的原型系统,实验结果证明,U2MDF在满足实际应用对性能要求的前提下,有效地减少了运行在内核态的驱动代码,基本上实现了驱动和内核的隔离,最终达到了提高操作系统整体可靠性的目的。     

面向高可用计算机的驱动隔离系统设计与实现

为了减少驱动程序中存在的缺陷对系统运行造成的严重影响,研究并实现了一种在操作系统内核的基本部分与设备驱动程序之间增加“驱动隔离层”的内核驱动隔离机制,同时提供驱动程序发生故障后的检测及恢复机制.这种将驱动程序隔离运行的机制明显区别于传统的操作系统,能够对系统内核区域进行严格的访问控制保护,避免了由于驱动程序存在缺陷所导致的系统失效.实验结果表明,该内核驱动隔离系统有效地提高了系统的可用性,同时对用户和应用程序透明,具有良好的兼容性.     

基于嵌入式uCLinux设备驱动的分析与开发

设备驱动程序的开发已成为嵌入式系统开发的关键.文章分析了嵌入式uCLinux设备驱动程序设计的开发特性,详细探讨了uCLinux设备驱动程序的通用模块框架和具体开发流程,给出了开发基于uCLinux设备驱动程序的核心思想,通过总结归纳为设计开发设备驱动提供有意的参考.     

一种新型的基于构件和微内核的设备驱动模型

论文首先从内核性能和安全性的角度分析驱动程序对微内核与单体内核的影响;然后讨论硬件抽象层对驱动抽象能力的影响以及与移植性及内核大小的关系;分析传统UNIX系列与Windows NT操作系统内核结构以及驱动模型优缺点;最后介绍一个构件化驱动模型的特点。该模型基于构件装配运行平台技术,运行在和欣2.0操作系统平台上。驱动模型底层是一个合适的硬件抽象层,方便移植,用户态程序可以灵活地调用驱动程序。     

操作系统设备驱动可靠性研究综述

目前,对设备驱动可靠性的研究着重于设备驱动与操作系统内核的有效分离,设备驱动框架按照驱动被隔离所处位置大致可分为内核态、用户态和虚拟机三种。本文按照该分类方法,全面系统地阐述了操作系统领域对设备驱动可靠性提高方面的研究现状,讨论和分析了各种设备驱动框架所用隔离技术和方法的优缺点,并阐明了进一步的研究方向。     

Linux摄像头驱动的设计优化及其对应的Android下HAL封装设计方法探究

针对Android系统下摄像头驱动程序不开源的现状,将借鉴Linux下的相关驱动程序,提出一体化设计方案,对驱动加以改进设计和优化,特别是在FIMC驱动中,将FIMC和ov9650合成为了一个设备,显著提高了驱动的运行效率。然后,通过对Android框架的分析,设计一种HAL模块,采用三个线程并行完成摄像头功能,并用此模块对驱动进行封装。内容包括Linux摄像头驱动的开发与优化,Android HAL模块的设计,以及将Linux摄像头驱动程序进行HAL封装的具体步骤。最后,给出实验结果。     

Linux驱动开发研究

详细介绍了在Linux下开发设备驱动所考虑的软硬件内容,并在此基础上建立设备数据结构,最终建立设备对象,为面向对象的驱动开发建立基础。总结了驱动程序的结构框架,进而讨论了各模块的功能和特点,以及执行过程,明确了程序所要完成的工作。然后介绍了设备驱动程序的加载方法和过程、驱动编译和移植的经验。总结了Linux驱动程序开发的注意事项。使驱动开发更加简洁明晰。     

一种基于虚拟机的驱动程序加固技术

近年来设备驱动程序可靠性技术已成为操作系统领域的研究热点。本文首先分析了驱动程序可靠性研究现状,介绍了虚拟机监控器技术;然后结合虚拟机技术,提出了一个新的驱动加固框架VHarden,重点研究了驱动域之间的数据传输和隔离保护机制,并基于开源的Xen虚拟机监控器和Linux操作系统,设计和实现了该原型系统;最后采用基于软件的故障注入工具对该原型系统进行了评测。测试结果表明,VHarden驱动加固结构可有效提高Linux操作系统的可用性。     

基于Vxworks系统的打印机设备驱动程序的开发

在一个复杂的嵌入式应用系统中,使用嵌入式操作系统会提高研发效率,同时高性能的操作系统也会给整个系统的安全稳定运行提供可靠保障。本文则在此基础上对Vxworks系统的打印机设备驱动程序的开发做出一番探讨,并且成功实现驱动程序的开发。     

基于内核态JVM的Linux设备驱动程序

驱动程序的不稳定是造成操作系统内核崩溃的主要原因,该文采用类型安全的Java语言开发Linux设备驱动程序以提高系统的稳定性,并分析驱动模型的结构、内核态Java虚拟机(JVM)的设计以及Java驱动程序的编写。USB网卡的测试验证了Java驱动在提高系统稳定性上的优势。     

DBox:宏内核下各种设备驱动程序的高性能安全盒

越来越多和宏内核操作系统中使用的设备驱动程序相关的漏洞被发现,这些漏洞严重危害操作系统的安全性和可靠性.现有的解决方案无法既能为操作系统内核提供强有力的保护又能达到与原生系统相近的性能.在本文中,我们提出了一个称为DBox的驱动程序隔离框架解决方案同时考虑系统的安全性和性能.DBox为设备驱动程序提供了一个基于虚拟化的安全容器,使得驱动程序和主机系统有效隔离,并通过通用I/O交互接口实现对多种设备驱动的支持.我们通过对EPT页表和IOMMU地址翻译表的修改,创建了一块基于连续物理内存的共享内存,实现了硬件设备、驱动程序和主机系统内核之间的高性能通信基础.我们通过多核并行化、高效消息传递、零拷贝和批量数据传输等机制深度优化了I/O性能,在大多数情况下DBox中的驱动程序都可以达到与原始内核相同的性能.在DBox中添加新驱动程序支持无需修改驱动程序代码,使得DBox方案在现实环境中易于采用.我们在DBox中实现了四个常见驱动程序类别(NIC,块设备,UART和输入设备),经过实验表明,TCP/UDP吞吐量、往返时延、块设备吞吐量、串口吞吐量、串口往返时延及键盘响应时间的性能下降均在5%以下.     

基于嵌入式实时操作系统的驱动框架

嵌入式设备随着应用领域的扩展呈现出多样性以及复杂性，而嵌入式实时系统普遍不具有良好的设备驱动体系结构，造成驱动开发困难、可移植性差。该文给出了一种嵌入式实时操作系统下的驱动框架，支持各种设备及总线接口，设计了一种快速的设备中断机制，符合嵌入式实时系统的强实时、高可靠的特点，能够满足开发各种嵌入式系统。     

信息安全风险管理系统的设计与实现

嵌入式设备随着应用领域的扩展呈现出多样性以及复杂性,而嵌入式实时系统普遍不具有良好的设备驱动体系结构,造成驱动开发困难、可移植性差.该文给出了一种嵌入式实时操作系统下的驱动框架,支持各种设备及总线接口,设计了一种快速的设备中断机制,符合嵌入式实时系统的强实时、高可靠的特点,能够满足开发各种嵌入式系统.     

基于用户态JVM的安全驱动模型的设计与实现

设备驱动等内核扩展模块被认为是造成操作系统不稳定的主要原因,而目前对操作系统稳定性的研究也主要集中在研究如何将其与内核的主体部分分离.本文结合现有的研究成果,提出了利用用户态的Java虚拟机(JVM)将驱动程序与内核分离的架构.在这样的架构中,驱动程序运行在受限的JVM中,所有驱动程序的错误都将被捕获而不致影响到内核的其他部分.利用这样的架构,在Linux系统下实现了新的USB协议栈,并对其进行了性能测试.测试结果表明,与原内核驱动程序相比,新的驱动架构表现出更高的稳定性,而在性能方面,对于时间和数据量要求不高的设备,其性能与原驱动程序相当接近;而对于需要进行大量数据处理的设备,其性能有一定程度的下降.     

基于硬件虚拟化的内核同层多域隔离模型

为了解决内核不可信带来的问题,很多工作提出了同层可信基的架构,即,在内核同一硬件特权水平构建可部署安全机制的唯一保护域.但是,实际过程中往往面临多样化的安全需求,将多种对应的安全机制集中于唯一的保护域必然导致只要其中任何一个安全机制被攻陷,同一个保护域内其他所有安全机制都可能被攻击者恶意篡改或者破坏.为了解决上述问题,...