驅(qū)動程序設(shè)計(jì) - eCos嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建

　　平臺抽象層完成后，接著要完成系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動程序。eCos設(shè)備驅(qū)動程序的中斷模塊分為三個層次：中斷服務(wù)程序ISR、中斷滯后服務(wù)程序DSR和中斷線程。ISR在響應(yīng)中斷時立即調(diào)用，DSR由ISR發(fā)出調(diào)用請求后調(diào)用，而中斷線程為驅(qū)動程序的客戶程序。

　　硬件中斷在最短的時間內(nèi)交付給ISR處理。硬件抽象層對硬件中斷源進(jìn)行譯碼并調(diào)用對應(yīng)的中斷ISR。ISR可以對硬件進(jìn)行簡單的操作，應(yīng)使ISR的處理時間盡量短。當(dāng)ISR返回時，它可將自己的中斷滯后服務(wù)程序DSR放入操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度中，DSR可以在不妨礙調(diào)度器正常工作時安全運(yùn)行。大多數(shù)情況下，DSR將在ISR執(zhí)行完成后立即運(yùn)行。

　　eCos設(shè)備驅(qū)動程序一般可分為三個部分，如圖2所示。

　　eCos的所用設(shè)備驅(qū)動程序都使用設(shè)備表入口來描述。使用宏DEVTAB_ENTRY()可生成設(shè)備表入口。其格式為：

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

　　l：設(shè)備表入口的“C”標(biāo)識符。

　　name：該設(shè)備的“C”字符串名字，在搜索設(shè)備時用到。

　　dep_name：對于一個層次設(shè)備，此參數(shù)是該設(shè)備下層設(shè)備的“C”字符串名字。

　　handlers：I/O函數(shù)句柄指針，由宏DEVIO_TABLE實(shí)現(xiàn)的。

　　init：當(dāng)eCos處于初始化階段時被調(diào)用的函數(shù)，該函數(shù)可以進(jìn)行查找設(shè)備，對硬件進(jìn)行設(shè)置等操作。

　　lookup：當(dāng)調(diào)用cyg_io_lookup()函數(shù)對該設(shè)備進(jìn)行操作時調(diào)用的函數(shù)。

　　priv：該設(shè)備驅(qū)動程序所需的專用數(shù)據(jù)。

　　設(shè)備入口中的句柄handlers包含了一組設(shè)備驅(qū)動程序接口函數(shù)，是設(shè)備函數(shù)表DEVIO_TAB的指針，DEVIO_TAB包含了一組函數(shù)的指針。設(shè)備I/O函數(shù)表通過DEVIO_TAB宏來定義，格式如下：

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

　　l：改表的“C”標(biāo)識符，即在DEVTAB_ENTRY中的handlers。

　　write：實(shí)現(xiàn)向設(shè)備傳送數(shù)據(jù)。

　　read：實(shí)現(xiàn)從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。

　　get_config：實(shí)現(xiàn)讀取設(shè)備配置信息。

　　set_config：實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的配置操作。

　　在eCos的初始化引導(dǎo)過程中，對系統(tǒng)中的所有設(shè)備調(diào)用其相應(yīng)的init()函數(shù)(即DEVTAB_ENTRY宏注冊的初始化函數(shù))，所有對設(shè)備的I/O操作通過handlers完成。

　　設(shè)備驅(qū)動程序包含如下內(nèi)容(xxx：表示某種設(shè)備)。

　　◆ 用宏定義DEVIO_TABLE設(shè)備I/O函數(shù)表。

　　DEVIO_TABLE(xxx_handlers, // I/O函數(shù)句柄指針

　　xxx_write, // 寫函數(shù)

　　xxx_read, // 讀函數(shù)

　　xxx_get_config, // 讀配置

　　xxx_set_config)// 設(shè)置配置

　　◆ 用宏定義DEVTAB_ENTRY注冊設(shè)備入口。

　　DEVTAB_ENTRY(xxx_device, // 設(shè)備入口名

　　“/dev/xxx”, // 設(shè)備名，查找設(shè)備時用到

　　NULL,// 需用到的底層驅(qū)動，這里為空

　　xxx_handles, // I/O函數(shù)句柄指針

　　xxx_init, // 設(shè)備初始化函數(shù)

　　xxx_lookup, // 設(shè)備搜索

　　xxx_priv)// 設(shè)備專用數(shù)據(jù)指針

　　◆ 完成初始化函數(shù)xxx_init。完成對硬件的初始化，調(diào)用函數(shù)cyg_drv_interrupt_create建立中斷對象，然后調(diào)用函數(shù)cyg_drv_interrupt_attach完成中斷與硬件向量的連接。

　　◆ 完成中斷服務(wù)程序。

　　◆ 完成中斷滯后服務(wù)程序。

　　◆ 若有中斷線程，則完成中斷線程。

　　◆ 完成設(shè)備搜索函數(shù)xxx_lookup。

　　◆ 完成寫函數(shù)xxx_write。

　　◆ 完成讀函數(shù)xxx_read。

　　◆ 完成讀配置函數(shù)x xx_get_config。

　　◆ 完成設(shè)置配置函數(shù)xxx_set_config。

　　結(jié)論

　　經(jīng)過硬件平臺的移植和驅(qū)動程序的編寫，就可在此基礎(chǔ)上開發(fā)各種應(yīng)用程序了。

　　eCos具有非常優(yōu)秀的可移植性;使用多任務(wù)搶占機(jī)制，具有最小的中斷延遲;支持嵌入式系統(tǒng)所需的所有同步原語，提供包括設(shè)備驅(qū)動程序、內(nèi)存管理、例外處理、標(biāo)準(zhǔn)C和數(shù)學(xué)庫;提供各種開發(fā)嵌入式應(yīng)用所需的工具，是開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的強(qiáng)有力工具。