驱动程序设计 - eCos嵌入式操作系统构建

5 驱动程序设计

　　平台抽象层完成后，接着要完成系统的设备驱动程序。eCos设备驱动程序的中断模块分为三个层次：中断服务程序ISR、中断滞后服务程序DSR和中断线程。ISR在响应中断时立即调用，DSR由ISR发出调用请求后调用，而中断线程为驱动程序的客户程序。

　　硬件中断在最短的时间内交付给ISR处理。硬件抽象层对硬件中断源进行译码并调用对应的中断ISR。ISR可以对硬件进行简单的操作，应使ISR的处理时间尽量短。当ISR返回时，它可将自己的中断滞后服务程序DSR放入操作系统的任务调度中，DSR可以在不妨碍调度器正常工作时安全运行。大多数情况下，DSR将在ISR执行完成后立即运行。

　　eCos设备驱动程序一般可分为三个部分，如图2所示。

　　eCos的所用设备驱动程序都使用设备表入口来描述。使用宏DEVTAB_ENTRY()可生成设备表入口。其格式为：

　　DEVTAB_ENTRY(l, name, dep_name, handlers, init, lookup, priv)。

　　l：设备表入口的“C”标识符。

　　name：该设备的“C”字符串名字，在搜索设备时用到。

　　dep_name：对于一个层次设备，此参数是该设备下层设备的“C”字符串名字。

　　handlers：I/O函数句柄指针，由宏DEVIO_TABLE实现的。

　　init：当eCos处于初始化阶段时被调用的函数，该函数可以进行查找设备，对硬件进行设置等操作。

　　lookup：当调用cyg_io_lookup()函数对该设备进行操作时调用的函数。

　　priv：该设备驱动程序所需的专用数据。

　　设备入口中的句柄handlers包含了一组设备驱动程序接口函数，是设备函数表DEVIO_TAB的指针，DEVIO_TAB包含了一组函数的指针。设备I/O函数表通过DEVIO_TAB宏来定义，格式如下：

　　DEVIO_TABLE(l, write, read, get_config, set_config)。

　　l：改表的“C”标识符，即在DEVTAB_ENTRY中的handlers。

　　write：实现向设备传送数据。

　　read：实现从设备读取数据。

　　get_config：实现读取设备配置信息。

　　set_config：实现对设备的配置操作。

　　在eCos的初始化引导过程中，对系统中的所有设备调用其相应的init()函数(即DEVTAB_ENTRY宏注册的初始化函数)，所有对设备的I/O操作通过handlers完成。

　　设备驱动程序包含如下内容(xxx：表示某种设备)。

　　◆ 用宏定义DEVIO_TABLE设备I/O函数表。

　　DEVIO_TABLE(xxx_handlers, // I/O函数句柄指针

　　xxx_write, // 写函数

　　xxx_read, // 读函数

　　xxx_get_config, // 读配置

　　xxx_set_config)// 设置配置

　　◆ 用宏定义DEVTAB_ENTRY注册设备入口。

　　DEVTAB_ENTRY(xxx_device, // 设备入口名

　　“/dev/xxx”, // 设备名，查找设备时用到

　　NULL,// 需用到的底层驱动，这里为空

　　xxx_handles, // I/O函数句柄指针

　　xxx_init, // 设备初始化函数

　　xxx_lookup, // 设备搜索

　　xxx_priv)// 设备专用数据指针

　　◆ 完成初始化函数xxx_init。完成对硬件的初始化，调用函数cyg_drv_interrupt_create建立中断对象，然后调用函数cyg_drv_interrupt_attach完成中断与硬件向量的连接。

　　◆ 完成中断服务程序。

　　◆ 完成中断滞后服务程序。

　　◆ 若有中断线程，则完成中断线程。

　　◆ 完成设备搜索函数xxx_lookup。

　　◆ 完成写函数xxx_write。

　　◆ 完成读函数xxx_read。

　　◆ 完成读配置函数x xx_get_config。

　　◆ 完成设置配置函数xxx_set_config。

　　结论

　　经过硬件平台的移植和驱动程序的编写，就可在此基础上开发各种应用程序了。

　　eCos具有非常优秀的可移植性;使用多任务抢占机制，具有最小的中断延迟;支持嵌入式系统所需的所有同步原语，提供包括设备驱动程序、内存管理、例外处理、标准C和数学库;提供各种开发嵌入式应用所需的工具，是开发嵌入式系统的强有力工具。