接口函數(shù)及USB管理 - 嵌入式系統(tǒng)串行設備管理技術實現(xiàn)

　　名字解析與應用層接口函數(shù)

　　這一層的主要任務是實現(xiàn)設備文件到對應設備指針的映射。應用層主要接口函數(shù)有CreateFile 、OpenFile、WriteFile、 ReadFile、 CloseFIie等。具體實現(xiàn)上主要是設備名的登記和設備命名空間的管理。設備名的登記是指通過設備登記表來注冊設備文件名所對應的物理設備文件名、函數(shù)操作指針和設備命名空間等。其中設備命名空間是指文件系統(tǒng)的統(tǒng)一文件與設備的訪問接口表，應用程序通過文件系統(tǒng)里的特殊入口（設備文件名設備句柄）訪問外圍設備。

　　串行設備低層驅動接口函數(shù)

　　串行設備低層驅動接口通過提供以函數(shù)指針為成員的結構體來實現(xiàn)，每一個結構體函數(shù)指針成員對應一個具體的硬件驅動函數(shù)。

　　帶USB的串行管理的數(shù)據(jù)傳輸通道

　　USB的管理

　　由于相對于其它串行設備來說，USB是高速設備，且為典型的主從式設備，因此，除了專門為USB采用了兩個循環(huán)隊列外，還針對USB是主控制設備的情況，采取通過自定義雙向訪問協(xié)議包來解決下位機主動發(fā)起訪問的情況。

　　串行設備的單道訪問

　　由于串行設備在操作系統(tǒng)應用層被抽象為一個特殊文件，因而需要考慮是否讓多個應用程序同時訪問一個特殊文件的問題，如果允許同時訪問則稱為多道訪問，否則稱為單道訪問。為簡單起見在設計中通過記錄串行設備號對應的運行狀態(tài)來實現(xiàn)串行設備的單道訪問。

　　多設備的并行訪問

　　通過跟蹤正在處于工作中的串行設備的設備號和記數(shù)值，來實現(xiàn)多個不同串行設備的并行運行。

　　數(shù)據(jù)傳輸通道

　　數(shù)據(jù)傳輸通道如圖2所示。數(shù)據(jù)傳輸流程大致如下：程序（線程）調用WriteFile或ReadFile把要發(fā)送或接收的地址指針和數(shù)據(jù)大小傳遞到相應的硬件屬性表中， WriteFile或ReadFile函數(shù)返回，應用程序繼續(xù)運行或掛起等待數(shù)據(jù)操作完（硬件中斷自動完成），最后由中斷返回一個消息喚醒掛起程序（線程）。