⑴ linux驅動程序的工作原理
由於你的問題太長我只好轉載別人的手打的太累不好意思~~~
Linux是Unix***作系統的一種變種,在Linux下編寫驅動程序的原理和
思想完全類似於其他的Unix系統,但它dos或window環境下的驅動程序有很大的
區別.在Linux環境下設計驅動程序,思想簡潔,***作方便,功芤埠芮看?但是
支持函數少,只能依賴kernel中的函數,有些常用的***作要自己來編寫,而且調
試也不方便.本人這幾周來為實驗室自行研製的一塊多媒體卡編制了驅動程序,
獲得了一些經驗,願與Linux fans共享,有不當之處,請予指正.
以下的一些文字主要來源於khg,johnsonm的Write linux device driver,
Brennan's Guide to Inline Assembly,The Linux A-Z,還有清華BBS上的有關
device driver的一些資料. 這些資料有的已經過時,有的還有一些錯誤,我依
據自己的試驗結果進行了修正.
一. Linux device driver 的概念
系統調用是***作系統內核和應用程序之間的介面,設備驅動程序是***作系統
內核和機器硬體之間的介面.設備驅動程序為應用程序屏蔽了硬體的細節,這樣
在應用程序看來,硬體設備只是一個設備文件, 應用程序可以象***作普通文件
一樣對硬體設備進行***作.設備驅動程序是內核的一部分,它完成以下的功能:
1.對設備初始化和釋放.
2.把數據從內核傳送到硬體和從硬體讀取數據.
3.讀取應用程序傳送給設備文件的數據和回送應用程序請求的數據.
4.檢測和處理設備出現的錯誤.
在Linux***作系統下有兩類主要的設備文件類型,一種是字元設備,另一種是
塊設備.字元設備和塊設備的主要區別是:在對字元設備發出讀/寫請求時,實際
的硬體I/O一般就緊接著發生了,塊設備則不然,它利用一塊系統內存作緩沖區,
當用戶進程對設備請求能滿足用戶的要求,就返回請求的數據,如果不能,就調用請求函數來進行實際
的I/O***作.塊設備是主要針對磁碟等慢速設備設計的,以免耗費過多的CPU時間
來等待.
已經提到,用戶進程是通過設備文件來與實際的硬體打交道.每個設備文件都
都有其文件屬性(c/b),表示是字元設備還蔤強檣璞?另外每個文件都有兩個設
備號,第一個是主設備號,標識驅動程序,第二個是從設備號,標識使用同一個
設備驅動程序的不同的硬體設備,比如有兩個軟盤,就可以用從設備號來區分
他們.設備文件的的主設備號必須與設備驅動程序在登記時申請的主設備號
一致,否則用戶進程將無法訪問到驅動程序.
最後必須提到的是,在用戶進程調用驅動程序時,系統進入核心態,這時不再是
搶先式調度.也就是說,系統必須在你的驅動程序的子函數返回後才能進行其他
的工作.如果你的驅動程序陷入死循環,不幸的是你只有重新啟動機器了,然後就
是漫長的fsck.//hehe
(請看下節,實例剖析)
讀/寫時,它首先察看緩沖區的內容,如果緩沖區的數據
如何編寫Linux***作系統下的設備驅動程序
Roy G
二.實例剖析
我們來寫一個最簡單的字元設備驅動程序.雖然它什麼也不做,但是通過它
可以了解Linux的設備驅動程序的工作原理.把下面的C代碼輸入機器,你就會
獲得一個真正的設備驅動程序.不過我的kernel是2.0.34,在低版本的kernel
上可能會出現問題,我還沒測試過.//xixi
#define __NO_VERSION__
#include
#include
char kernel_version [] = UTS_RELEASE;
這一段定義了一些版本信息,雖然用處不是很大,但也必不可少.Johnsonm說所
有的驅動程序的開頭都要包含,但我看倒是未必.
由於用戶進程是通過設備文件同硬體打交道,對設備文件的***作方式不外乎就
是一些系統調用,如 open,read,write,close...., 注意,不是fopen, fread.,
但是如何把系統調用和驅動程序關聯起來呢?這需要了解一個非常關鍵的數據
結構:
struct file_operations {
int (*seek) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);
int (*read) (struct inode * ,struct file *, char ,int);
int (*write) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);
int (*readdir) (struct inode * ,struct file *, struct dirent * ,int);
int (*select) (struct inode * ,struct file *, int ,select_table *);
int (*ioctl) (struct inode * ,struct file *, unsined int ,unsigned long
int (*mmap) (struct inode * ,struct file *, struct vm_area_struct *);
int (*open) (struct inode * ,struct file *);
int (*release) (struct inode * ,struct file *);
int (*fsync) (struct inode * ,struct file *);
int (*fasync) (struct inode * ,struct file *,int);
int (*check_media_change) (struct inode * ,struct file *);
int (*revalidate) (dev_t dev);
}
這個結構的每一個成員的名字都對應著一個系統調用.用戶進程利用系統調用
在對設備文件進行諸如read/write***作時,系統調用通過設備文件的主設備號
找到相應的設備驅動程序,然後讀取這個數據結構相應的函數指針,接著把控制
權交給該函數.這是linux的設備驅動程序工作的基本原理.既然是這樣,則編寫
設備驅動程序的主要工作就是編寫子函數,並填充file_operations的各個域.
相當簡單,不是嗎?
下面就開始寫子程序.
#include
#include
#include
#include
#include
unsigned int test_major = 0;
static int read_test(struct inode *node,struct file *file,
char *buf,int count)
{
int left;
if (verify_area(VERIFY_WRITE,buf,count) == -EFAULT )
return -EFAULT;
for(left = count left > 0 left--)
{
__put_user(1,buf,1);
buf++;
}
return count;
}
這個函數是為read調用准備的.當調用read時,read_test()被調用,它把用戶的
緩沖區全部寫1.
buf 是read調用的一個參數.它是用戶進程空間的一個地址.但是在read_test
被調用時,系統進入核心態.所以不能使用buf這個地址,必須用__put_user(),
這是kernel提供的一個函數,用於向用戶傳送數據.另外還有很多類似功能的
函數.請參考.在向用戶空間拷貝數據之前,必須驗證buf是否可用.
這就用到函數verify_area.
static int write_tibet(struct inode *inode,struct file *file,
const char *buf,int count)
{
return count;
}
static int open_tibet(struct inode *inode,struct file *file )
{
MOD_INC_USE_COUNT;
return 0;
} static void release_tibet(struct inode *inode,struct file *file )
{
MOD_DEC_USE_COUNT;
}
這幾個函數都是空***作.實際調用發生時什麼也不做,他們僅僅為下面的結構
提供函數指針。
struct file_operations test_fops = {
NULL,
read_test,
write_test,
NULL, /* test_readdir */
NULL,
NULL, /* test_ioctl */
NULL, /* test_mmap */
open_test,
release_test, NULL, /* test_fsync */
NULL, /* test_fasync */
/* nothing more, fill with NULLs */
};
設備驅動程序的主體可以說是寫好了。現在要把驅動程序嵌入內核。驅動程序
可以按照兩種方式編譯。一種是編譯進kernel,另一種是編譯成模塊(moles),
如果編譯進內核的話,會增加內核的大小,還要改動內核的源文件,而且不能
動態的卸載,不利於調試,所以推薦使用模塊方式。
int init_mole(void)
{
int result;
result = register_chrdev(0, "test", &test_fops);
if (result < 0) {
printk(KERN_INFO "test: can't get major number ");
return result;
}
if (test_major == 0) test_major = result; /* dynamic */
return 0;
}
在用insmod命令將編譯好的模塊調入內存時,init_mole 函數被調用。在
這里,init_mole只做了一件事,就是向系統的字元設備表登記了一個字元
設備。register_chrdev需要三個參數,參數一是希望獲得的設備號,如果是
零的話,系統將選擇一個沒有被佔用的設備號返回。參數二是設備文件名,
參數三用來登記驅動程序實際執行***作的函數的指針。
如果登記成功,返回設備的主設備號,不成功,返回一個負值。
void cleanup_mole(void)
{
unregister_chrdev(test_major, "test");
}
在用rmmod卸載模塊時,cleanup_mole函數被調用,它釋放字元設備test
在系統字元設備表中佔有的表項。
一個極其簡單的字元設備可以說寫好了,文件名就叫test.c吧。
下面編譯
$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c
得到文件test.o就是一個設備驅動程序。
如果設備驅動程序有多個文件,把每個文件按上面的命令行編譯,然後
ld -r file1.o file2.o -o molename.
驅動程序已經編譯好了,現在把它安裝到系統中去。
$ insmod -f test.o
如果安裝成功,在/proc/devices文件中就可以看到設備test,
並可以看到它的主設備號,。
要卸載的話,運行
$ rmmod test
下一步要創建設備文件。
mknod /dev/test c major minor
c 是指字元設備,major是主設備號,就是在/proc/devices里看到的。
用shell命令
$ cat /proc/devices | awk "\$2=="test" {print \$1}"
就可以獲得主設備號,可以把上面的命令行加入你的shell script中去。
minor是從設備號,設置成0就可以了。
我們現在可以通過設備文件來訪問我們的驅動程序。寫一個小小的測試程序。
#include
#include
#include
#include
main()
{
int testdev;
int i;
char buf[10];
testdev = open("/dev/test",O_RDWR);
if ( testdev == -1 )
{
printf("Cann't open file ");
exit(0);
}
read(testdev,buf,10);
for (i = 0; i < 10;i++)
printf("%d ",buf);
close(testdev);
}
編譯運行,看看是不是列印出全1 ?
以上只是一個簡單的演示。真正實用的驅動程序要復雜的多,要處理如中斷,
DMA,I/O port等問題。這些才是真正的難點。請看下節,實際情況的處理。
如何編寫Linux***作系統下的設備驅動程序
Roy G
三 設備驅動程序中的一些具體問題。
1. I/O Port.
和硬體打交道離不開I/O Port,老的ISA設備經常是佔用實際的I/O埠,
在linux下,***作系統沒有對I/O口屏蔽,也就是說,任何驅動程序都可以
對任意的I/O口***作,這樣就很容易引起混亂。每個驅動程序應該自己避免
誤用埠。
有兩個重要的kernel函數可以保證驅動程序做到這一點。
1)check_region(int io_port, int off_set)
這個函數察看系統的I/O表,看是否有別的驅動程序佔用某一段I/O口。
參數1:io埠的基地址,
參數2:io埠佔用的范圍。
返回值:0 沒有佔用, 非0,已經被佔用。
2)request_region(int io_port, int off_set,char *devname)
如果這段I/O埠沒有被佔用,在我們的驅動程序中就可以使用它。在使用
之前,必須向系統登記,以防止被其他程序佔用。登記後,在/proc/ioports
文件中可以看到你登記的io口。
參數1:io埠的基地址。
參數2:io埠佔用的范圍。
參數3:使用這段io地址的設備名。
在對I/O口登記後,就可以放心地用inb(), outb()之類的函來訪問了。
在一些pci設備中,I/O埠被映射到一段內存中去,要訪問這些埠就相當
於訪問一段內存。經常性的,我們要獲得一塊內存的物理地址。在dos環境下,
(之所以不說是dos***作系統是因為我認為DOS根本就不是一個***作系統,它實
在是太簡單,太不安全了)只要用段:偏移就可以了。在window95中,95ddk
提供了一個vmm 調用 _MapLinearToPhys,用以把線性地址轉化為物理地址。但
在Linux中是怎樣做的呢?
2 內存***作
在設備驅動程序中動態開辟內存,不是用malloc,而是kmalloc,或者用
get_free_pages直接申請頁。釋放內存用的是kfree,或free_pages. 請注意,
kmalloc等函數返回的是物理地址!而malloc等返回的是線性地址!關於
kmalloc返回的是物理地址這一點本人有點不太明白:既然從線性地址到物理
地址的轉換是由386cpu硬體完成的,那樣匯編指令的***作數應該是線性地址,
驅動程序同樣也不能直接使用物理地址而是線性地址。但是事實上kmalloc
返回的確實是物理地址,而且也可以直接通過它訪問實際的RAM,我想這樣可
以由兩種解釋,一種是在核心態禁止分頁,但是這好像不太現實;另一種是
linux的頁目錄和頁表項設計得正好使得物理地址等同於線性地址。我的想法
不知對不對,還請高手指教。
言歸正傳,要注意kmalloc最大隻能開辟128k-16,16個位元組是被頁描述符
結構佔用了。kmalloc用法參見khg.
內存映射的I/O口,寄存器或者是硬體設備的RAM(如顯存)一般佔用F0000000
以上的地址空間。在驅動程序中不能直接訪問,要通過kernel函數vremap獲得
重新映射以後的地址。
另外,很多硬體需要一塊比較大的連續內存用作DMA傳送。這塊內存需要一直
駐留在內存,不能被交換到文件中去。但是kmalloc最多隻能開辟128k的內存。
這可以通過犧牲一些系統內存的方法來解決。
具體做法是:比如說你的機器由32M的內存,在lilo.conf的啟動參數中加上
mem=30M,這樣linux就認為你的機器只有30M的內存,剩下的2M內存在vremap
之後就可以為DMA所用了。
請記住,用vremap映射後的內存,不用時應用unremap釋放,否則會浪費頁表。
3 中斷處理
同處理I/O埠一樣,要使用一個中斷,必須先向系統登記。
int request_irq(unsigned int irq ,
void(*handle)(int,void *,struct pt_regs *),
unsigned int long flags,
const char *device);
irq: 是要申請的中斷。
handle:中斷處理函數指針。
flags:SA_INTERRUPT 請求一個快速中斷,0 正常中斷。
device:設備名。
如果登記成功,返回0,這時在/proc/interrupts文件中可以看你請求的
中斷。
4一些常見的問題。
對硬體***作,有時時序很重要。但是如果用C語言寫一些低級的硬體***作
的話,gcc往往會對你的程序進行優化,這樣時序就錯掉了。如果用匯編寫呢,
gcc同樣會對匯編代碼進行優化,除非你用volatile關鍵字修飾。最保險的
辦法是禁止優化。這當然只能對一部分你自己編寫的代碼。如果對所有的代碼
都不優化,你會發現驅動程序根本無法裝載。這是因為在編譯驅動程序時要
用到gcc的一些擴展特性,而這些擴展特性必須在加了優化選項之後才能體現
出來。
關於kernel的調試工具,我現在還沒有發現有合適的。有誰知道請告訴我,
不勝感激。我一直都在printk列印調試信息,倒也還湊合。
關於設備驅動程序還有很多內容,如等待/喚醒機制,塊設備的編寫等。
我還不是很明白,不敢亂說。
⑵ 手錶中生態驅動表是什麼原理戴在手上表就會走
手錶中生態驅動表實際上是全自動手錶,它的工作原理是在普通機械手錶機芯的基礎上增加一套自動上條機構而構成的表。通常配有一個能圍繞表機中心旋轉的偏心重錘。
藉助戴錶人在日常生活中的手臂運動,重錘在慣性力和靜力矩的作用下繞軸往復擺動,經過減速輪系傳至條軸,從而自動上緊發條。
只要每天有一定的時間佩戴在手上,自動上條機構就可以自動地把發條上緊,使自動手錶經常處於滿條狀態而保持穩定的動力,驅動表機,保證手錶具有較高的走時精度並不停地工作。
(2)表驅動編程原理擴展閱讀:
自動機械手錶有些是帶手動上發條的,有些不帶。一般在發條上滿的情況下可以連續運行30小時左右,看機芯而定。老年人和常坐辦公室以及運動少者最不適宜佩戴此類手錶,在這種情況下,建議佩戴者定期給手錶手動上弦。
自動機械表在常溫下,24小時誤差在±45秒者為正常誤差。因自動機械表須靠手臂的擺動而自動上弦,所以每天必須配戴八小時以上,才能確保計時准確。
自動機械手錶在使用過程中,由於它的發條能夠經常保持一定的上緊度,所以把它從手腕上取下來,放置不動,仍能保持二十四小時以上的走動時間。
⑶ 電腦驅動程序的工作原理
資料來源: http://ke..com/view/1048.htm一、什麼是驅動程序
根據網路:驅動程序,英文名為「Device Driver」,全稱為「設備驅動程序」, 是一種可以使計算機和設備通信的特殊程序,可以 說相當於硬體的介面,操作系統只有通過這個介面,才能控制硬體設備的工作,假如某設備的驅動程序未能正確安裝,便不能正常工作。 因此,驅動程序被譽為「 硬體的靈魂」、「硬體的主宰」、和「硬體和系統之間的橋梁」等。
剛安裝好的系統操作系統,很可能驅動程序安裝得不完整。硬體越新,這種可能性越大。菜菜熊之前看到的「圖標很大且顏色難看」就是沒有安裝好驅動的原因。
在軟體測試中:在自底向上測試中,要編寫稱為測試驅動的模塊調用正在測試的模塊。測試驅動模塊以和將來真正模塊同樣的方式掛接,向處於測試的模塊發送測試用例數據,接受返回結果,驗證結果是否正確。
二、驅動程序的作用
隨著電子技術的飛速發展,電腦硬體的性能越來越強大。驅動程序是直接工作在各種硬體設備上的軟體,其「驅動」這個名稱也十分形象的指明了它的功能。正是通過驅動程序,各種硬體設備才能正常運行,達到既定的工作效果。
硬體如果缺少了驅動程序的「驅動」,那麼本來性能非常強大的硬體就無法根據軟體發出的指令進行工作,硬體就是空有一身本領都無從發揮,毫無用武 之地。這時候,電腦就正如古人所說的「萬事俱備,只欠東風」,這「東風」的角色就落在了驅動程序身上。如此看來,驅動程序在電腦使用上還真起著舉足輕重的 作用。
從理論上講,所有的硬體設備都需要安裝相應的驅動程序才能正常工作。但像CPU、內存、主板、軟碟機、鍵盤、顯示器等設備卻並不需要安裝驅動程序也可以正常工作,而顯卡、音效卡、網卡等卻一定要安裝驅動程序,否則便無法正常工作。這是為什麼呢?
這主要是由於這些硬體對於一台個人電腦來說是必需的,所以早期的設計人員將這些硬體列為BIOS能直接支持的硬體。換句話說,上述硬體安裝後就 可以被BIOS和操作系統直接支持,不再需要安裝驅動程序。從這個角度來說,BIOS也是一種驅動程序。但是對於其他的硬體,例如:網卡,音效卡,顯卡等等 卻必須要安裝驅動程序,不然這些硬體就無法正常工作。
三、驅動程序的界定
驅動程序可以界定為官方正式版、微軟WHQL認證版、第三方驅動、發燒友修改版、Beta測試版。
1、官方正式版
官方正式版驅動是指按照晶元廠商的設計研發出來的,經過反復測試、修正,最終通過官方渠道發布出來的正式版驅動程序,又名公版驅動。通常官方正 式版的發布方式包括官方網站發布及硬體產品附帶光碟這兩種方式。穩定性、兼容性好是官方正式版驅動最大的亮點,同時也是區別於發燒友修改版與測試版的顯著 特徵。因此推薦普通用戶使用官方正式版,而喜歡嘗鮮、體現個性的玩家則推薦使用發燒友修改版及Beta測試版。
2、微軟WHQL認證版
WHQL是Windows Hardware Quality Labs的縮寫,是微軟對各硬體廠商驅動的一個認證,是為了測試驅動程序與操作系統的相容性及穩定性而制定的。也就是說通過了WHQL認證的驅動程序與Windows系統基本上不存在兼容性的問題。
3、第三方驅動
第三方驅動一般是指硬體產品OEM廠商發布的基於官方驅動優化而成的驅動程序。第三方驅動擁有穩定性、兼容性好,基於官方正式版驅動優化並比官 方正式版擁有更加完善的功能和更加強勁的整體性能的特性。因此,對於品牌機用戶來說,筆者推薦用戶的首選驅動是第三方驅動,第二選才是官方正式版驅動;對 於組裝機用戶來說,第三方驅動的選擇可能相對復雜一點,因此官方正式版驅動仍是首選。
4、發燒友修改版
發燒友令筆者首先就聯想到了顯卡,這是為什麼呢?因為一直以來,發燒友很常都被用來形容游戲愛好者。筆者的這個想法也正好和發燒友修改版的誕生 典故相符的,因為發燒友修改版的驅動最先就是出現在顯卡驅動上的,由於眾多發燒友對游戲的狂熱,對於顯卡性能的期望也就是比較高的,這時候廠商所發布的顯 卡驅動就往往都不能滿足游戲愛好者的需求了,因此經修改過的以滿足游戲愛好者更多的功能性要求的顯卡驅動也就應運而生了。如今,發燒友修改版驅動又名改版 驅動,是指經修改過的驅動程序,而又不專指經修改過的驅動程序。
5、Beta測試版
測試版驅動是指處於測試階段,還沒有正式發布的驅動程序。這樣的驅動往往具有穩定性不夠、與系統的兼容性不夠等bug。嘗鮮和風險總是同時存在的,所以對於使用Beta測試版驅動的用戶要做好出現故障的心理准備。
四、驅動程序介紹
驅動程序(Device Driver)全稱為「設備驅動程序」,是一種可以使計算機和設備通信的特殊程序,可以說相當於硬體的介面,操作系統只能通過這個介面,才能控制硬體設備的工作,假如某設備的驅動程序未能正確安裝,便不能正常工作。
正因為這個原因,驅動程序在系統中的所佔的地位十分重要,一般當操作系統安裝完畢後,首要的便是安裝硬體設備的驅動程序。不過,大多數情況下,我們並不需要安裝所有硬體設備的驅動程序,例如硬碟、顯示器、光碟機、鍵盤、滑鼠等就不需要安裝驅動程序,而顯卡、音效卡、掃描儀、攝像頭、Modem等就需要安裝驅動程序。另外,不同版本的操作系統對硬體設備的支持也是不同的,一般情況下版本越高所支持的硬體設備也越多,例如筆者使用了Windows XP,裝好系統後一個驅動程序也不用安裝。
設備驅動程序用來將硬體本身的功能告訴操作系統,完成硬體設備電子信號與操作系統及軟體的高級編程語言之間的互相翻譯。當操作系統需要使用某個硬體時,比如:讓音效卡播放音樂,它會先發送相應指令到音效卡驅動程序,音效卡驅動程序接收到後,馬上將其翻譯成音效卡才能聽懂的電子信號命令,從而讓音效卡播放音樂。
所以簡單的說,驅動程序提供了硬體到操作系統的一個介面以及協調二者之間的關系,而因為驅動程序有如此重要的作用,所以人們都稱「驅動程序是硬體的靈魂」、「硬體的主宰」,同時驅動程序也被形象的稱為「硬體和系統之間的橋梁」。
驅動程序即添加到操作系統中的一小塊代碼,其中包含有關硬體設備的信息。有了此信息,計算機就可以與設備進行通信。驅動程序是硬體廠商根據操作系統編寫的配置文件,可以說沒有驅動程序,計算機中的硬體就無法工作。操作系統不同,硬體的驅動程序也不同,各個硬體廠商為了保證硬體的兼容性及增強硬體的功能會不斷地升級驅動程序。如:Nvidia 顯卡晶元公司平均每個月會升級顯卡驅動程序2-3次。驅動程序是硬體的一部分,當你安裝新硬體時,驅動程序是一項不可或缺的重要元件。凡是安裝一個原本不屬於你電腦中的硬體設備時,系統就會要求你安裝驅動程序,將新的硬體與電腦系統連接起來。驅動程序扮演溝通的角色,把硬體的功能告訴電腦系統,並且也將系統的指令傳達給硬體,讓它開始工作。
當你在安裝新硬體時總會被要求放入「這種硬體的驅動程序」,很多人這時就開始頭痛。不是找不到驅動程序的碟片,就是找不到文件的位置,或是根本不知道什麼是驅動程序。比如安裝列印機這類的硬體外設,並不是把連接線接上就算完成,如果你這時候開始使用,系統會告訴你,找不到驅動程序。怎麼辦呢?參照說明書也未必就能順利安裝。其實在安裝方面還是有一定的慣例與通則可尋的,這些都可以幫你做到無障礙安裝。
在Windows系統中,需要安裝主板、光碟機、顯卡、音效卡等一套完整的驅動程序。如果你需要外接別的硬體設備,則還要安裝相應的驅動程序,如:外接游戲硬體要安裝手柄、方向盤、搖桿、跳舞毯等的驅動程序,外接列印機要安裝列印機驅動程序,上網或接入區域網要安裝網卡、Moden甚至ISDN、ADSL的驅動程序。說了這么多的驅動程序,你是否有一點頭痛了。下面就介紹Windows系統中各種的不同硬體設備的驅動程序,希望能讓你撥雲見日。
在Windows 9x下,驅動程序按照其提供的硬體支持可以分為:音效卡驅動程序、顯卡驅動程序、滑鼠驅動程序、主板驅動程序、網路設備驅動程序、列印機驅動程序、掃描儀驅動程序等等。為什麼沒有CPU、內存驅動程序呢?因為CPU和內存無需驅動程序便可使用,不僅如此,絕大多數鍵盤、滑鼠、硬碟、軟碟機、顯示器和主板上的標准設備都可以用Windows自帶的標准驅動程序來驅動,當然其它特定功能除外。如果你需要在Windows系統中的DOS模式下使用光碟機,那麼還需要在DOS模式下安裝光碟機驅動程序。多數顯卡、音效卡、網卡等內置擴展卡和列印機、掃描儀、外置Modem等外設都需要安裝與設備型號相符的驅動程序,否則無法發揮其部分或全部功能。驅動程序一般可通過三種途徑得到,一是購買的硬體附帶有驅動程序;二是Windows系統自帶有大量驅動程序;三是從Internet下載驅動程序。最後一種途徑往往能夠得到最新的驅動程序。
供Windows 9x使用的驅動程序包通常由一些.vxd(或.386)、.drv、.sys、.dll或.exe等文件組成,在安裝過程中,大部分文件都會被拷貝到「Windows\ System」目錄下。
五、驅動程序的開發
驅動程序的開發工作是很具挑戰性的,因為必須配合著硬體與軟體上相當明確與高級的平台技術。由於大多數的驅動程序(device drivers)運行在內核模式(kernel mode),軟體的錯誤經常造成系統嚴重的不穩定,例如藍屏(blue screen),這跟過去的用戶模式(user mode)下的程序設計(例如Delphi、VB、Java)有明顯的差異性。
Windows平台
為了大量減輕驅動程序開發人員的負擔,微軟不斷的改進驅動程序的開發軟體與架構,從早期復雜深晦的VxD,到Windows XP上的Windows Driver Model(以下簡稱WDM)開發架構,如今Windows Driver Foundation(以下簡稱WDF)已成為新一代的Windows平台驅動程序發展架構,這個架構大量簡化了驅動程序的開發流程,更符合面向對象的精神,此架構包含了UserMode Driver Framework 與 Kernel Mode DriverFramework兩種開發模式。在開發Windows平台上的驅動程序之前,必須先安裝DDK包,目前DDK最新版本為5600,同時支持WDM與WDF兩種架構。
Linux平台
Linux作為UNIX的一個變種,繼承了UNIX的設備管理方法,將所有的設備是具體的文件,通過文件系統層對設備進行訪問。 這種設備管理方法可以很好地做到「設備無關性」,可以根據硬體外設的更新進行方便的擴展。
Linux中的設備大致可以分為三類:字元設備,塊設備,網路設備。
字元設備沒有緩沖區,以位元組為單位順序處理數據,不支持隨機讀寫。常見的字元設備如普通列印機、系統的串口、終端顯示器、嵌入式設備中的簡單按鍵、手寫板等。
塊設備是指在輸入輸出時數據處理以塊為單位的設備,一般都採用緩沖技術,支持數據的隨機讀寫。典型的塊設備有硬碟、光碟機等。
字元設備和塊設備面向的上一層是文件系統層。對用戶來說,塊設備和字元設備的訪問介面都是一組基於文件的系統調用,如read, write等。
網路設備與塊設備和字元設備不同,網路設備面向的上一層是網路協議層。設備文件是一個唯一的名字(如eth0),在文件系統中不存在對應的節點項。內核和網路驅動程序之間的通信使用的是一套和數據包傳輸相關的函數,而不是read, write等。
每一個設備都有一對主設備號、次設備號的參數作為唯一的標識。主設備號標識設備對應的驅動程序;次設備號用來區分具體驅動程序的實例。主設備號的獲取可以通過動態分配或指定的方式。在嵌入式系統中外設較少,一般採用指定的方式。
n [編輯本段]驅動程序的一般安裝順序驅動程序安裝的一般順序:主板晶元組(Chipset)→顯卡(VGA)→音效卡(Audio)→網卡(LAN)→無線網卡(Wireless LAN)→紅外線(IR)→觸控板(Touchpad)→PCMCIA控制器(PCMCIA)→讀卡器(Flash Media Reader)→數據機(Modem)→其它(如電視卡、CDMA上網適配器等等)。不按順序安裝很有可能導致某些軟體安裝失敗。
第一步,安裝操作系統後,首先應該裝上操作系統的Service Pack(SP)補丁。我們知道驅動程序直接面對的是操作系統與硬體,所以首先應該用SP補丁解決了操作系統的兼容性問題,這樣才能盡量確保操作系統和驅動程序的無縫結合。
第二步,安裝主板驅動。主板驅動主要用來開啟主板晶元組內置功能及特性,主板驅動里一般是主板識別和管理硬碟的IDE驅動程序或補丁,比如Intel晶元組的INF驅動和VIA的4in1補丁等。如果還包含有AGP補丁的話,一定要先安裝完IDE驅動再安裝AGP補丁,這一步很重要,也是很多造成系統不穩定的直接原因。
第三步,安裝DirectX驅動。這里一般推薦安裝最新版本,目前DirectX的最新版本是DirectX 9.0C。可能有些用戶會認為:「我的顯卡並不支持DirectX 9,沒有必要安裝DirectX 9.0C」,其實這是個錯誤的認識,把DirectX等同為了Direct3D。DirectX是微軟嵌在操作系統上的應用程序介面(API),DirectX由顯示部分、聲音部分、輸入部分和網路部分四大部分組成,顯示部分又分為Direct Draw(負責2D加速)和Direct 3D(負責3D加速),所以說Direct3D只是它其中的一小部分而已。而新版本的DirectX改善的不僅僅是顯示部分,其聲音部分(DirectSound)——帶來更好的聲效;輸入部分(Direct Input)——支持更多的游戲輸入設備,並對這些設備的識別與驅動上更加細致,充分發揮設備的最佳狀態和全部功能;網路部分(DirectPlay)——增強計算機的網路連接,提供更多的連接方式。只不過是DirectX在顯示部分的改進比較大,也更引人關注,才忽略了其他部分的功勞,所以安裝新版本的DirectX的意義並不僅是在顯示部分了。當然,有兼容性問題時另當別論。
第四步,這時再安裝顯卡、音效卡、網卡、數據機等插在主板上的板卡類驅動。
第五步,最後就可以裝列印機、掃描儀、讀寫機這些外設驅動。
這樣的安裝順序就能使系統文件合理搭配,協同工作,充分發揮系統的整體性能。
另外,顯示器、鍵盤和滑鼠等設備也是有專門的驅動程序,特別是一些品牌比較好的產品。雖然不用安裝它們也可以被系統正確識別並使用,但是安裝上這些驅動程序後,能增加一些額外的功能並提高穩定性和性能 [編輯本段]Windows中的inf文件Windows怎樣知道安裝的是什麼設備,以及要拷貝哪些文件呢?答案在於.inf文件。.inf是從Windows 95時代開始引入的一種描述設備安裝信息的文件,它用特定語法的文字來說明要安裝的設備類型、生產廠商、型號、要拷貝的文件、拷貝到的目標路徑,以及要添加到注冊表中的信息。通過讀取和解釋這些文字,Windows便知道應該如何安裝驅動程序。目前幾乎所有硬體廠商提供的用於Windows 9x下的驅動程序都帶有安裝信息文件。事實上,.inf文件不僅可用於安裝驅動程序,還能用來安裝與硬體並沒有什麼關系的軟體,例如Windows 98支持「Windows更新」功能,更新時下載的系統部件就是利用.inf文件來說明如何安裝該部件的。
在安裝驅動程序時,Windows一般要把.inf文件拷貝一份到「Win-dows\Inf」或「Windows\Inf\Other」目錄下,以備將來使用。Inf目錄下除了有.inf文件外,還有兩個特殊文件Drvdata.bin和Drvidx.bin,以及一些.pnf文件,它們都是Windows為了加快處理速度而自動生成的二進制文件。Drvdata.bin和Drvidx.bin記錄了.inf文件描述的所有硬體設備,也許朋友們會有印象:當我們在安裝某些設備時,經常會看到一個「創建驅動程序信息庫」的窗口,此時Windows便正在生成這兩個二進制文件。
Windows 9x專門提供有「添加新硬體向導」(以下簡稱硬體向導)來幫助使用者安裝硬體驅動程序,使用者的工作就是在必要時告訴硬體向導在哪兒可以找到與硬體型號相匹配的.inf文件,剩下的絕大部分安裝工作都將由硬體安裝向導自己完成。
給硬體設備安裝驅動程序對Windows 9x用戶來說並不是一件陌生事,在安裝或重裝Windows時需要安裝驅動程序,在購買了某些新硬體之後也需要安裝驅動程序。如果驅動程序安裝不正確,系統中某些硬體就可能無法正常使用。雖然Windows 9x支持即插即用,能夠為用戶減輕不少工作,但由於PC機的設備有非常多的品牌和型號,加上各種新產品不斷問世,Windows不可能自動識別出所有設備,因此在安裝很多設備時都需要人工干預。 資料來源: http://ke..com/view/1048.htm
⑷ 有沒有人能介紹一下各種機械表的驅動原理
經常去手錶廠,所以大概了解一些。
機械手錶是不需要任何電池驅動的,這一點和指針的石英手錶不一樣,石英手錶秒針走字是一秒一秒的跳,機械表秒針基本上勻速轉,其實也是跳不過跳的角度很小罷了。
機械表的儲能裝置一般還是發條,考手動上弦和自動上弦,自動上弦的就是所謂自動機械表了,自動上弦的裝置是一個偏重心的圓盤(扇型),很多機械表表底是透明的,可以看到。表隨著手腕的運動,那個圓盤考慣性轉動,就上弦了。
至於表如何來保證走時的精確,是有一個類似於扭擺功能的限速器件,具體應該叫什麼我忘了。表走時不準了就要考調節該扭擺的周期來校正。
同等品質的機械表要比石英錶和液晶電子表規很多,是因為機械表的機芯的零部件相對要多很多,生產成本高。至於從使用性的角度看機械表的優點我覺得是不用換電池,使用壽命長,好的是可以傳世的。