基于L4的高效可復(fù)用設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型的研究.pdf

1、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序在各個(gè)系統(tǒng)領(lǐng)域中均有廣泛的運(yùn)用背景，但由于操作系統(tǒng)的各自不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)以及相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境，導(dǎo)致了目前設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序不統(tǒng)一、關(guān)系復(fù)雜，架構(gòu)混亂，可移植性差。而設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型概念的提出，主要目的在于管理和維護(hù)操作系統(tǒng)的各種復(fù)雜的硬件設(shè)備所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個(gè)統(tǒng)一的過(guò)程是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，目前還沒(méi)有一種方案讓同一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型通用于主流操作系統(tǒng)之間，也沒(méi)有一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能代表所有通用的硬件設(shè)備，本文提出的設(shè)計(jì)需求與實(shí)現(xiàn)

2、方案是向這個(gè)統(tǒng)一目標(biāo)而努力。為了最大化的利用有效資源，節(jié)省人力資源成本，本文結(jié)合微內(nèi)核系統(tǒng)的特性，在 L4/Fiasco微內(nèi)核操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)原有驅(qū)動(dòng)模型的實(shí)施方案進(jìn)行了深入的研究和分析，并提出具有高效性和可復(fù)用性特點(diǎn)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型的設(shè)計(jì)方案。在該模型下，本文通過(guò)改進(jìn)微內(nèi)核任務(wù)之間的通信方式來(lái)提高驅(qū)動(dòng)程序之間的通信效率；并通過(guò)復(fù)用Linux成熟可靠的源碼來(lái)縮短設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)周期，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。
　　本文首先對(duì)主

3、流操作系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行研究與分析，然后介紹微內(nèi)核系統(tǒng)下現(xiàn)有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型，最后結(jié)合這些驅(qū)動(dòng)模型提供的特點(diǎn)與共通性，提出了新型設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型的設(shè)計(jì)要素與設(shè)計(jì)方案，并基于該設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型完成了對(duì)USB驅(qū)動(dòng)框架的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，使得微內(nèi)核操作系統(tǒng)能夠支持USB存儲(chǔ)設(shè)備的基本功能。經(jīng)測(cè)試統(tǒng)計(jì)表明，通過(guò)有效的利用設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型，USB驅(qū)動(dòng)框架的性能得到一定提升了的同時(shí)極大地提高了服務(wù)端代碼對(duì)Linux的USB驅(qū)動(dòng)代碼的復(fù)用率。這一測(cè)試結(jié)果表明設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型

4、設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)能有效提升驅(qū)動(dòng)程序的性能和復(fù)用性。
　　本文通過(guò)深入研究和分析目前 L4微內(nèi)核中針對(duì)驅(qū)動(dòng)程序的性能設(shè)計(jì)上的缺陷，從新的角度考慮和分析問(wèn)題，提出了具有針對(duì)性的設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型的改進(jìn)和優(yōu)化方案，并成功實(shí)現(xiàn)出具有一定創(chuàng)新性 USB驅(qū)動(dòng)框架。該 USB驅(qū)動(dòng)框架驗(yàn)證了本文提出的設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型具有良好的可擴(kuò)展性結(jié)構(gòu)，能夠良好的復(fù)用 Linux下的驅(qū)動(dòng)代碼，并且縮短了驅(qū)動(dòng)的開發(fā)周期和降低了后期對(duì)驅(qū)動(dòng)部分維護(hù)的時(shí)間成本以及人力資源。本文的