接口函数及USB管理 - 嵌入式系统串行设备管理技术实现

　　名字解析与应用层接口函数

　　这一层的主要任务是实现设备文件到对应设备指针的映射。应用层主要接口函数有CreateFile 、OpenFile、WriteFile、 ReadFile、 CloseFIie等。具体实现上主要是设备名的登记和设备命名空间的管理。设备名的登记是指通过设备登记表来注册设备文件名所对应的物理设备文件名、函数操作指针和设备命名空间等。其中设备命名空间是指文件系统的统一文件与设备的访问接口表，应用程序通过文件系统里的特殊入口（设备文件名设备句柄）访问外围设备。

　　串行设备低层驱动接口函数

　　串行设备低层驱动接口通过提供以函数指针为成员的结构体来实现，每一个结构体函数指针成员对应一个具体的硬件驱动函数。

　　带USB的串行管理的数据传输通道

　　USB的管理

　　由于相对于其它串行设备来说，USB是高速设备，且为典型的主从式设备，因此，除了专门为USB采用了两个循环队列外，还针对USB是主控制设备的情况，采取通过自定义双向访问协议包来解决下位机主动发起访问的情况。

　　串行设备的单道访问

　　由于串行设备在操作系统应用层被抽象为一个特殊文件，因而需要考虑是否让多个应用程序同时访问一个特殊文件的问题，如果允许同时访问则称为多道访问，否则称为单道访问。为简单起见在设计中通过记录串行设备号对应的运行状态来实现串行设备的单道访问。

　　多设备的并行访问

　　通过跟踪正在处于工作中的串行设备的设备号和记数值，来实现多个不同串行设备的并行运行。

　　数据传输通道

　　数据传输通道如图2所示。数据传输流程大致如下：程序（线程）调用WriteFile或ReadFile把要发送或接收的地址指针和数据大小传递到相应的硬件属性表中， WriteFile或ReadFile函数返回，应用程序继续运行或挂起等待数据操作完（硬件中断自动完成），最后由中断返回一个消息唤醒挂起程序（线程）。