基于RTEMS操作系统的设备驱动开发

论述了RTEMS操作系统的内核结构,分析和介绍了在RTEMS操作系统下设备驱动开发的基本方法.     

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。     

单一内核操作系统设备驱动程序缺陷研究

设备驱动程序是操作系统内核中代码量最大、缺陷最多的组件。单一内核操作系统中驱动程序处于内核态执行,驱动程序缺陷引发的错误往往直接导致内核崩溃,极大地降低系统可用性。分析了单一内核驱动程序存在的缺陷并将其按照位置分类,介绍了驱动程序缺陷解决方法。     

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。     

基于Ubuntu的字符型设备驱动程序开发实现

随着信息社会进入物联网时代,所有设备都需要通过开发应用程序以及驱动让计算机系统识别并使用,从而促进基于操作系统的底层驱动程序的开发工作。介绍Ubuntu16.04系统内核下开发底层设备驱动程序的过程,以Ubuntu系统内核为基础构建源码树、驱动模块编译、加载和卸载。分析Ubuntu系统下字符型设备驱动程序的设计方式,最后通过Ubuntu系统验证字符型设备驱动程序成功运行。     

FPGA嵌入式系统的Linux设备驱动程序开发

基于FPGA嵌入式系统,在PowerPC架构的Linux2.6操作系统环境下,对通用输入输出接口(GPIO)控制器的驱动,采用平台设备机制进行中断控制管理.通过该管理机制,将GPIO设备本身的资源注册进内核,由内核统一管理.在参照Linux2.6内核源码有关平台设备驱动的基础上,编写和测试了GPIO设备的驱动程序.该驱...     

Linux设备驱动程序自动更新及辅助工具

研究了Linux设备驱动程序的自动更新方法,建立了基于源码的Linux设备驱动辅助更新模型,设计并实现了一组相应的自动更新支撑工具,包括Linux设备驱动程序对内核依赖接口的分析工具、内核依赖接口差异性分析工具以及设备驱动更新辅助信息的生成工具.相关原型经测试验证表明,可以有效改善设备驱动开发和维护工作.另外,还提出了用于评估设备驱动辅助更新工作的量化指标即关于辅助更新提示信息的误报率和漏报率的概念及计算方法.     

uClinux中CL680设备驱动程序设计

设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口,为应用程序屏蔽了硬件的细节。编写设备驱动程序的主要工作就是编写子函数,并与file_operations的对应域建立联系。本文以添加字符型设备音视频解码器CL680的驱动程序为例,说明如何在uClinux操作系统中添加设备驱动的一般方法。     

基于Windows NT/2000环境的硬实时系统实现方法

通过借鉴 RT L inux实时操作系统的基本设计思想 ,提出了一个基于 Windows NT/ 2 0 0 0环境的硬实时系统实现方法 ,将实时任务作为 Windows NT/ 2 0 0 0操作系统内核的一部分来运行 ,并且通过实时驱动模块来保证实时任务可以中断任何当前正在运行的代码 ,以此保证这个实时任务的运行性能     

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。     

基于Ubuntu的字符型设备驱动程序开发实现

As the information society enters the Internet of things era, all devices need to develop applications and drivers for comput- er systems to identify and use. This paper introduces the process of developing the underlying device driver under the Ubuntu 16.04 system kernel. Based on the Ubuntu system kernel, source tree construction, the driver module compiling, loading and unloading are completed. It analyzes the design method of character device driver in Ubuntu system. Finally, the character device driver designing is successful verified through Ubuntu system.     

支持安全策略检查的用户态驱动框架研究*

驱动程序对系统安全性和稳定性对系统起着至关重要的作用,但由于其复杂和多样性导致难以成为操作系统的可信模块。近期研究表明,在用户空间内执行驱动程序,可提高系统稳定性,并降低开发难度,但对系统产生了潜在的安全威胁。为此,从限制驱动程序可能的行为出发,对面向安全的轻量级通用用户态驱动框架进行了研究,通过内核态驱动命令解释器与安全策略检查相结合的手段,确保驱动模块的安全性与隔离性。通过实验测量框架对系统产生一定负载,但不会对系统的正常运行产生明显影响。     

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USB设备的用户态驱动框架

传统的linux系统为了获得更好的性能,将设备驱动运行在内核空间,不可避免的降低了系统的可靠性和稳定性.基于常用的USB设备提出了一种全新的驱动架构,它将驱动以进程的形式运行在用户空间,并且支持热插拔,驱动管理等特性,实验结果表明这种架构性能良好,能够满足实际应用需求.     

A device driver for display terminals

The special editing ability of display terminals is seldom exploited outside of display-based text editors. Tailoring a device driver in the operating system kernel to display terminals makes display editing available whenever the terminal is used and makes display editors simpler and terminal-independent. This paper describes such a device driver.     

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。