eCos嵌入式操作系統構建
平臺抽象層完成后,接著要完成系統的設備驅動程序。eCos設備驅動程序的中斷模塊分為三個層次:中斷服務程序ISR、中斷滯后服務程序DSR和中斷線程。ISR在響應中斷時立即調用,DSR由ISR發出調用請求后調用,而中斷線程為驅動程序的客戶程序。
硬件中斷在最短的時間內交付給ISR處理。硬件抽象層對硬件中斷源進行譯碼并調用對應的中斷ISR。ISR可以對硬件進行簡單的操作,應使ISR的處理時間盡量短。當ISR返回時,它可將自己的中斷滯后服務程序DSR放入操作系統的任務調度中,DSR可以在不妨礙調度器正常工作時安全運行。大多數情況下,DSR將在ISR執行完成后立即運行。
eCos設備驅動程序一般可分為三個部分,如圖2所示。
eCos的所用設備驅動程序都使用設備表入口來描述。使用宏DEVTAB_ENTRY()可生成設備表入口。其格式為:
DEVTAB_ENTRY(l, name, dep_name, handlers, init, lookup, priv)。
l:設備表入口的“C”標識符。
name:該設備的“C”字符串名字,在搜索設備時用到。
dep_name:對于一個層次設備,此參數是該設備下層設備的“C”字符串名字。
handlers:I/O函數句柄指針,由宏DEVIO_TABLE實現的。
init:當eCos處于初始化階段時被調用的函數,該函數可以進行查找設備,對硬件進行設置等操作。
lookup:當調用cyg_io_lookup()函數對該設備進行操作時調用的函數。
priv:該設備驅動程序所需的專用數據。
設備入口中的句柄handlers包含了一組設備驅動程序接口函數,是設備函數表DEVIO_TAB的指針,DEVIO_TAB包含了一組函數的指針。設備I/O函數表通過DEVIO_TAB宏來定義,格式如下:
DEVIO_TABLE(l, write, read, get_config, set_config)。
l:改表的“C”標識符,即在DEVTAB_ENTRY中的handlers。
write:實現向設備傳送數據。
read:實現從設備讀取數據。
get_config:實現讀取設備配置信息。
set_config:實現對設備的配置操作。
在eCos的初始化引導過程中,對系統中的所有設備調用其相應的init()函數(即DEVTAB_ENTRY宏注冊的初始化函數),所有對設備的I/O操作通過handlers完成。
設備驅動程序包含如下內容(xxx:表示某種設備)。
◆ 用宏定義DEVIO_TABLE設備I/O函數表。
DEVIO_TABLE(xxx_handlers, // I/O函數句柄指針
xxx_write, // 寫函數
xxx_read, // 讀函數
xxx_get_config, // 讀配置
xxx_set_config)// 設置配置
◆ 用宏定義DEVTAB_ENTRY注冊設備入口。
DEVTAB_ENTRY(xxx_device, // 設備入口名
“/dev/xxx”, // 設備名,查找設備時用到
NULL,// 需用到的底層驅動,這里為空
xxx_handles, // I/O函數句柄指針
xxx_init, // 設備初始化函數
xxx_lookup, // 設備搜索
xxx_priv)// 設備專用數據指針
◆ 完成初始化函數xxx_init。完成對硬件的初始化,調用函數cyg_drv_interrupt_create建立中斷對象,然后調用函數cyg_drv_interrupt_attach完成中斷與硬件向量的連接。
◆ 完成中斷服務程序。
◆ 完成中斷滯后服務程序。
◆ 若有中斷線程,則完成中斷線程。
◆ 完成設備搜索函數xxx_lookup。
◆ 完成寫函數xxx_write。
◆ 完成讀函數xxx_read。
◆ 完成讀配置函數x xx_get_config。
◆ 完成設置配置函數xxx_set_config。
結論
經過硬件平臺的移植和驅動程序的編寫,就可在此基礎上開發各種應用程序了。
eCos具有非常優秀的可移植性;使用多任務搶占機制,具有最小的中斷延遲;支持嵌入式系統所需的所有同步原語,提供包括設備驅動程序、內存管理、例外處理、標準C和數學庫;提供各種開發嵌入式應用所需的工具,是開發嵌入式系統的強有力工具。
linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)
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