ARM-Linux下SPI设备的添加与驱动实现

1 SPI总线设备驱动及其实现分析ARM-Linux操作系统下,SPI总线操作,自上而下分为3个层次:平台依赖层、硬件抽象层和用户接口层。平台依赖层对应微处理器里集成的一个或多个SPI主机控制器,包括平台设备(Platform Device)和平台驱动程序,     

RTEMS管理机制与USB驱动程序设计

介绍RTEMS实时操作系统和USB协议,分析RTEMS系统的设备管理机制,详细描述RTEMS操作系统下的USB设备驱动程序的设计与实现。该设计根据USB的特点,通过合理的层次划分,将驱动程序分为硬件抽象层和设备类驱动层,在硬件抽象层完成对USB设备控制器的操作,在设备类驱动层实现对各类USB设备命令的处理,保证了驱动程序易于移植和扩展。按照RTEMS的设备管理机制,为在RTEMS上运行的任务提供了标准I／O系统调用。     

vxWorks串口驱动程序设计

串口驱动程序由于涉及硬件寄存器较少,所以是外围器件驱动程序编写中相对较为容易的一类,但其与内核操作系统的联系上和其它驱动程序都具有相同的层次结构.论文着重阐述了vxWorks操作系统下串口驱动程序与其上层虚拟驱动层的交互,并详细解释了虚拟驱动层和串口驱动程序的功能以及初始化过程.论文最后结合代码示例给出了串口驱动程序的架构.     

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.     

服务体模型与操作系统内核设计技术

操作系统内核通常分为宏内核和微内核两类,前者可扩展性与可维护性很差,而后者效率低下,缺乏实用性服务体模型是一种新型的操作系统构造模型,该模型使其存储抽象与运行抽象相分离,并采用一种新的基于消息推动的通信机制,既保持了微内核模型灵活和可扩展性,又具有很高的运行效率．MiniCore是基于服务体模型的一个原型操作系统,通过将该操作系统应用于路由器硬件实验平台,以实例说明了所提出操作系统构造模型的优越性．     

基于嵌入式Linux的步进电机驱动程序设计

介绍了Linux驱动程序的实现机制,在分析步进电机和驱动程序接口的基础上,给出了一个在嵌入式Linux平台上编写步进电机驱动的实例.本平台基于Samsung公司的S3C2410X CPU,采用Linux2.4内核作为它的操作系统.介绍了如何通过对驱动程序的操作实现对步进电机的控制.在JXARM2410实验平台上的实验结果表明驱动运行正常.     

基于Elastos的构件化驱动编程模型的研究

传统操作系统中驱动程序的模型,尤其类似UNIX系统中设备驱动程序往往是同文件系统相关联的,这导致驱动程序用户接口不够灵活,而新的构件化的驱动程序模型将增加这种灵活性。讨论基于CAR构件技术及Elastos平台来构建构件化驱动程序的方法。上海科泰世纪科技有限公司实现了CAR(Component Assembly Runtime)构件技术以及为其提供运行时支撑的Elastos构件运行平台。CAR构件技术为驱动程序的构件化、驱动程序的加载和卸载提供了技术支持。     

基于Elastos的构件化驱动编程模型的研究

传统操作系统中驱动程序的模型,尤其类似UNIX系统中设备驱动程序往往是同文件系统相关联的,这导致驱动程序用户接口不够灵活,而新的构件化的驱动程序模型将增加这种灵活性.讨论基于CAR构件技术及Elastos平台来构建构件化驱动程序的方法.上海科泰世纪科技有限公司实现了CAR(Component Assmably Runtime)构件技术以及为其提供运行时支撑的Elastos构件运行平台.CAR构件技术为驱动程序的构件化、驱动程序的加载和卸载提供了技术支持.     

基于WDF过滤驱动的监控系统的设计与实现

WDF是微软推出的下一代驱动程序开发模型,它所提供的KMDF框架为内核模式驱动开发提供了一个面向对象、事件驱动的开发框架,它隔离了设备驱动程序与操作系统内核,降低了驱动程序对内核的影响。滤器驱动程序是一类中间驱动程序。根据其在驱动程序堆栈中所处位置的不同,它可以分为上层过滤器驱动程序和下层过滤器驱动程序两种。过滤器驱动程序可以监视、拦截和修改IRP流,在不影响已有驱动程序功能的前提下增加一些附加功能。本文深入研究了WDF驱动模型和过滤器驱动技术,设计和实现了一个针对我司自主研发的USBCAN设备"BULKDevice"的数据监控系统。并通过一个简单的实例介绍了基本编程技巧。     

基于平台抽象层的进程虚拟机设计与实现

分析WINE虚拟机响应缓慢的根源,提出平台抽象层(PAL)的概念,设计并实现了基于PAL的进程虚拟机Elavm。在Linux, Windows和WinCE上,完成了Elavm PAL的硬件抽象模块、操作系统抽象模块和设备驱动抽象模块。其中,操作系统抽象模块实现了一个通用虚拟内核、一组高效的系统调用和一种基于共享内存的“忙等待”进程间同步方法。测试表明,基于PAL的进程虚拟机,其平均响应时间仅为类WINE虚拟机的千分之一。     

基于AUTOSAR规范的Flash驱动程序的研究与实现

AUTOSAR（汽车开放式系统架构）平台可分为3层：应用层、运行时环境和基础软件,其中基础软件又包括系统服务、ECU抽象层和uC抽象层。所有驱动程序都包含在uC抽象层和ECU抽象层中。存储器驱动提供了对不同存储设备的访问接口。根据AUTOSAR规范,在MPC5633M微控制器上,设计并实现了Flash驱动程序。提出的设计与实现的方法同样适用于其他设备驱动的开发。     

嵌入式系统Linux下LCD显示驱动的开发

嵌入式系统通常使用LCD作为显示设备,嵌入式Linux下,如果图形界面接口采用的是MicroWindows,MiniGUI或Qt-Embedded,则LCD设备的驱动程序必须采用Linux的帧缓冲设备来处理与LCD控制器有关的底层命令。帧缓冲是Linux为图形设备提供的一个抽象接口,它允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写操作。文中介绍了Linux帧缓冲设备驱动程序框架,详细分析了帧缓冲设备驱动程序层次结构、核心功能模块和数据结构,最后基于三星公司S3C2410x处理器的开发平台,系统地给出了Linux下帧缓冲驱动程序开发和调试实例。     

ARM9和Linux的DS18B20驱动程序研究

本文介绍了Linux设备驱动程序的类型和文件操作接口函数,以及驱动程序的基本开发过程。以ARM9为平台,基于Linux2.6.30开发DS18B20的驱动程序,以模块的形式加载到内核,最后通过应用层调用驱动程序,获得温度数据。     

可移植的USB协议栈实现原理与技术研究

USB(通用串行总线)是一种用于连接计算机和外部设备的外部总线体系结构。USB协议栈是整个USB的管理中枢,由HCD,USBD,HUBDRIVER和配置任务组成。文章结合特定平台下USB协议栈的研究课题,分析USB软件系统的体系结构,提出独立于平台的操作系统抽象层和硬件抽象层,实现了可移植的USB协议栈。试验结果表明,在不同的平台下,利用可复用的USB协议栈,将提高开发速度,减少质量风险,降低开发成本。     

麒麟OS环境下基于Qt的驱动程序学习系统

随着基础软件国产化的浪潮,麒麟操作系统已经应用于各个行业.本文基于Qt提供的强大的C++API框架,开发运行于国产麒麟OS(Operating System)上的内核驱动程序学习系统,弥补了麒麟OS环境下缺乏驱动程序学习软件的不足.主要研究内核中几百个驱动程序的执行流程,Linux内核驱动程序的一般体系结构、内核驱动程...     

vxWorks END网口驱动程序设计

vxWorks下END网口驱动程序是设备驱动程序中较为复杂的一类,论文结合源代码首先从内核层次结构上分析vx-Works下END网口驱动程序的架构,着重分析了作为中间层的MUX接口层与其上层(网络层)和下层(网口驱动程序)之间的关系,之后解释了END网口驱动程序初始化过程,最后给出程序设计中需要注意的一些事项。     

Linux设备驱动重用研究

设备驱动是影响操作系统适用性的重要因素。考虑到完全重新开发设备驱动代价过大,重用已有操作系统中的设备驱动便成为了提高操作系统适用性的首选方法。设备驱动的重用过程本质上是在目标环境中建立设备驱动的运行环境的过程,重用一个设备驱动并不需要实现所有内核服务。代码依赖分析可以分析驱动代码对内核服务的依赖关系,因此可以使用代码依赖分析技术自动构建设备驱动运行环境。通过在嵌入式操作系统ucore OS中重用e1000网卡驱动来证明方法的可行性。     

使用符号化驱动环境检测Linux设备驱动程序的漏洞

研究表明,驱动程序的漏洞是造成Linux系统安全问题的主要原因之一,可引发提权、拒绝服务等高危情况。针对无具体设备的情况下,无法对驱动程序进行运行时漏洞检测的问题,提出了对驱动程序进行符号化执行的思路,提出了一种基于符号执行技术实现的驱动程序模拟环境,可以用于分析和检测Linux设备驱动程序中存在的安全漏洞。该环境通过模拟内核提供给驱动程序的服务接口,使驱动程序可以在应用层进行符号执行进而可对其进行漏洞检测。同时,该环境无需真实硬件的支持,并且具备覆盖率高、执行速度快、易于扩展等特点。通过将该环境作用于6个不同的Linux设备驱动,检测出了6个真实的漏洞,其中三个漏洞已向驱动维护者提交补丁并被接受。实验结果表明,符号化驱动环境具备一定的漏洞检测能力,并且拥有资源消耗低、检测速度快和不依赖于硬件设备的特点。     

可重用Linux设备驱动程序框架

Linux设备驱动程序的开发工作涉及到相当多的系统内核细节,对开发人员的要求很高。由于缺乏必要的可重用性,一个新设备的驱动程序的开发速度也很缓慢。为了简化其开发流程和提高已有代码的可重用性,该文将C++语言引入到Linux内核环境,以面向对象的方法设计了一个驱动程序开发框架。该框架封装了Linux内核对设备驱动程序的生命周期管理和行为管理,可以在保证设备驱动程序质量的基础上,降低开发难度,加快开发速度,规范开发流程。     

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。