Vxworks嵌入式系统块设备驱动解析

"Vxworks驱动开发 华清远见" 在深入探讨Vxworks块设备驱动之前，我们先了解一下Vxworks操作系统。Vxworks是一个广泛应用于嵌入式系统的硬实时操作系统，以其高效和可靠而著名。由于源代码不公开，开发者在实际开发中可能会遇到一些挑战。本资源主要基于作者的实践经验，结合WindRiver提供的官方文档和源代码，对Vxworks的设备驱动设计进行了详尽的解释。 Vxworks驱动程序设计的关键在于理解其内核结构和驱动模型。驱动程序通常分为两类：字符设备驱动和块设备驱动。字符设备驱动处理连续的数据流，而块设备驱动则涉及离散数据块的读写。在Vxworks中，设备驱动通过IO子系统组织，这个子系统维护着系统表，包括设备驱动的注册、设备控制等。 块设备驱动在Vxworks中的工作方式有两种模式：阻塞模式和非阻塞模式。阻塞模式，也称为轮询方式，意味着驱动在等待设备响应时会持续检查状态，直到操作完成。而非阻塞模式，即中断驱动，允许驱动在启动操作后立即返回，由中断服务程序处理后续的数据传输。对于读写时间较长的块设备，通常使用非阻塞模式以提高系统效率。 然而，Vxworks因其小内核和外围驱动作为板级支持包(BSP)一部分的设计，倾向于使用阻塞模式的块设备驱动。这是因为Vxworks的内核与驱动之间的耦合需要保持最小，以保持系统的灵活性和可移植性。在Vxworks中，当向块设备控制器发出读写请求后，驱动会阻塞等待，直到操作完成，这种方式确保了驱动与内核之间接口的简洁性。 块设备驱动的实现通常涉及以下几个关键步骤：初始化、打开/关闭、读/写和控制。在Vxworks中，这些操作都需要适配到其特定的驱动框架。例如，块设备驱动需要实现特定的数据结构，如设备描述符，以及处理I/O请求的函数。这些函数通常会涉及到硬件交互，如设置控制器寄存器、发送命令到设备以及接收或发送数据。 对于中断处理，Vxworks驱动必须能够处理中断服务程序(ISR)，该程序负责接收来自设备的中断并进行相应的数据处理。在Vxworks中，ISR通常很简洁，仅负责清除中断标志并调度一个任务来完成实际的数据传输，以避免在中断上下文中执行耗时的操作。 串口驱动，作为一种字符设备，通常会利用TTY中间层来简化设计。TTY层提供了一种标准接口，使串口驱动可以专注于低级的硬件交互，而不需要处理高级的输入输出协议。 Vxworks块设备驱动设计和实现需要考虑系统实时性、资源利用率以及与内核的解耦。通过理解和掌握这些概念，开发者可以更好地设计出适应Vxworks平台的高效且可靠的设备驱动。