第十三讲 驱动程序概述及模型.
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什么是驱动程序资料什么是驱动程序?驱动程序扮演沟通的角色,把硬件的功能告诉电脑系统,并且也将系统的指令传达给硬件,让它开始工作。
年轻人最大的动力,或者最大的优势就在于,你一旦想做什么你就马上去做。
说这是天真也好,甚至对一些事情的无知也好,有这种勇气和决心就应该去做。
”什么是BSP?BSP是板级支持包,是介于主板硬件和操作系统之间的一层,应该说是属于操作系统的一部分,主要目的是为了支持操作系统,使之能够更好的运行于硬件主板。
BSP是相对于操作系统而言的,不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linu x的BSP 相对于某一CPU来说尽管实现的功能一样,可是写法和接口定义是完全不同的,所以写BSP一定要按照该系统BSP的定义形式来写(BSP 的编程过程大多数是在某一个成型的BSP模板上进行修改),这样才能与上层OS保持正确的接口,良好的支持上层OS。
例如:在VxWorks中的网卡驱动,首先在config.h中包含该网卡,然后将网卡含网卡信息的参数放入数组END_TBL_ENTRY endDevTbl [ ] 中,系统通过函数muxDevLoad ( )调用这个数组来安装网卡驱动。
而在Linux中的网卡驱动,是在space.c中声明该网络设备,再把网卡驱动的一些函数加到dev结构中,由函数ether_setup()来完成网卡驱动的安装。
纯粹的BSP所包含的内容一般说来是和系统有关的驱动和程序,如网络驱动和系统中网络协议有关,串口驱动和系统下载调试有关等等。
离开这些驱动系统就不能正常工作。
用户也可以添加自己的程序到BSP中,但严格来说不应该算BSP.一般来说这种做法不建议。
因为一旦操作系统能良好运行于最终的主板硬件后,BSP也就固定了,不需要做任何改动。
而用户自己在BSP 中的程序还会不断的升级更新,这样势必对BSP有不好的影响,对系统造成影响,同时由于BSP调试编译环境较差,也不利于程序的编译调试。
任务1认识驱动程序计算机中的各个硬件设备之所以能协同工作,是因为都有各自的驱动程序发挥作用,通过驱动程序,操作系统才能控制计算机上的硬件设备。
一、驱动程序的功能驱动程序全称为“设备驱动程序”,是一段可以让计算机与各种硬件设备通话的程序代码,即可以使计算机和设备通信的特殊程序,可以说相当于硬件的接口,操作系统只能通过这个接口,才能控制硬件设备的工作。
如果一个硬件只依赖操作系统而没有驱动程序,这个硬件就不能发挥其特有功效。
硬件通过驱动程序把自身的功能告诉操作系统,同时将操作系统的指令转化成特殊的硬件专用命令,从而保证硬件设备的正常工作。
二、硬件的型号要想正确地安装硬件的驱动程序,必须要知道硬件的型号。
下面介绍如何查看计算机中硬件的型号。
1.查看硬件说明书购买来的硬件,一般都带有说明书和驱动光盘。
在说明书中会详细介绍硬件的型号以及该硬件在各种操作系统中的安装方法。
2.观察硬件外观在一些硬件的外观上通常会印有型号,如主板的PCB上;如果没有,通过查看硬件上的芯片也可以看出该产品的型号,比如显卡的核心芯片、主板的北桥芯片等。
这个方法适用于所有的硬件,一般通过实物观察都可以确定正确的型号。
3.通过开机自检画面通过开机自检画面同样可以看出硬件设备的型号。
在开机时,计算机会自动检测各个硬件,然后显示出一些硬件信息,但是这些信息出现的时间很短,需要按键盘上的PauseBreak键,使开机信息画面暂停,以便慢慢查看,按Enter键它就会继续运行。
(1)显卡型号信息(以GeForce FX 5200为例)。
开机自检时首先检查的硬件就是显卡,因此启动机器以后在屏幕左上角出现的几行文字就用关于显卡的介绍。
如图6—1所示,第一行GeForce FX 5200表明了显卡的显示核心为GeForce FX 5200、支持AGP 8X 技术;第二行Version等信息表明了显卡BIOS的版本;第三行Copyright(C)等则表示厂商的版权信息,即显示芯片制造厂商及厂商版权年限;第四行“128.0MB RAM”则表明了显卡显存容量为128MB。
第十三讲网格模型一. 慨述怎样将现实中的一个物体,比如,一只花瓶,一个足球,甚至一架大的战斗机,在电脑屏幕上显示呢?我们一般会这样做:1. 先把该物体放在一个虚拟的三维坐标系中,该坐标称为局部坐标系(Local Space), 一般以物体的中心作为坐标原点,采用左手坐标系。
2. 然后,对坐标系中的物体进行点采样(Point Sample), 这些采样点按一定顺序连接成为一系列的小平面(三角形或共面的四边形,五边形等),这些小平面称为图元(Primitive), 3D 引擎会处理每一个图元,称为一个独立的渲染单位。
这样取样后的物体看起来像是由许许多多的三角形,四边形或五边形组成的,就像网一样,我们称为一个网格(Mesh).这个采样过程又可称为物体的3D建模。
当然现在都有功能非常强大的3D建模工具,例如,3D Max, 3D Cool等建模工具,省去了我们这方面的许多工作。
3. 我们纪录这些顶点数据和连线情况到一个文件中,3D引擎读取这些数据,依次渲染每一个图元,就能在显示屏幕上再现物体。
当然了,取样的点越多,再现的物体也会越逼真,要处理的数据量也越大。
二. D3D中的网格(Mesh)1、子集和属性缓存网格模型都由一个或多个子集(subset)组成,其中每个子集都具有一组相同材质、纹理和绘制状态等属性的三角形集合。
为了区分网格中的不同子集,每个子集都被指定了一个唯一的属性ID,而且网格中的每个三角形也被指定了该三角形所属子集的属性ID。
在mesh中的每个三角形都与一个属性ID相关联,表示该三角形属于该子集。
例如,上图中组成地板的三角形具有属性ID0,它表示这些三角形属于子集0。
同样,组成墙的三角形具有属性ID1,它表示这些三角形属于子集1。
三角形的属性ID存储在mesh的属性缓存中,它是一个DWORD数组。
因为每个面对应属性缓存中的一项,所以属性缓存中的项目数等于mesh中的面的个数。
属性缓存中的项目和索引缓存中定义的三角形一一对应。
驱动程序简介一什么是驱动程序驱动程序,英文名为“Device Driver”,全称为“设备驱动程序”,是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序,即添加到操作系统中的一小块代码,其中包含有关硬设备的信息。
可以说相当于硬件的接口,操作系统只有通过这个接口,才能控制硬设备的工作。
硬件厂商会根据操作系统编写配置文件,操作系统不同,硬件的驱动程序也不同,各个硬件厂商为了保证硬件的兼容性及增强硬件的功能会不断地升级驱动程序.驱动程序是硬件的一部分,当你安装新硬件时,驱动程序是一项不可或缺的重要组件。
凡是安装一个原本不属于你计算机中的硬设备时,系统就会要求你安装驱动程序,将新的硬件与计算机系统连接起来。
驱动程序扮演沟通的角色,把硬件的功能告诉计算机系统,并且也将系统的指令传达给硬件,让它开始工作。
因此,驱动程序被誉为“硬件的灵魂”、“硬件的主宰”、和“硬件和系统之间的桥梁”等。
不过,大多数情况下,我们并不需要安装所有硬设备的驱动程序,例如硬盘、显示器、光驱、键盘、鼠标等就不需要安装驱动程序,而显卡、声卡、扫描仪、摄像头、Modem等就需要安装驱动程序。
另外,不同版本的操作系统对硬设备的支持量也是不同的,一般情况下版本越高所支持的硬设备也越多。
二功能及作用随着电子技术的飞速发展,计算机硬件的性能越来越强大。
驱动程序是直接工作在各种硬设备上的软件,其“驱动”这个名称也十分形象的指明了它的功能。
正是通过驱动程序,各种硬设备才能正常运行,达到既定的工作效果。
硬件如果缺少了驱动程序的“驱动”,那么本来性能非常强大的硬件就无法根据软件发出的指令进行工作,硬件就是空有一身本领都无从发挥,毫无用武之地。
这时候,计算机就正如古人所说的“万事俱备,只欠东风”,这“东风”的角色就落在了驱动程序身上。
如此看来,驱动程序在计算机使用上还真起着举足轻重的作用。
从理论上讲,所有的硬设备都需要安装相应的驱动程序才能正常工作。
但像CPU、内存、主板、软驱、键盘、显示器等设备却并不需要安装驱动程序也可以正常工作,而显卡、声卡、网卡等却一定要安装驱动程序,否则便无法正常工作。
驱动程序是什么驱动程序是什么?大家对驱动程序的了解,可能就知道它是可以使计算机和设备通信的特别程序。
接下来具体的介绍给大家驱动程序是什么,怎么安装。
驱动程序是什么驱动英文名为"Device Driver',全称为"设备驱动程序'是一种可以使计算机和设备通信的特别程序,可以说相当于硬件的接口,操作系统只有通过这个接口,才干控制硬件设备的工作,假如某设备的驱动程序未能正确安装,便不能正常工作。
因此,驱动程序被誉为" 硬件的灵魂'、"硬件的主宰'、和"硬件和系统之间的桥梁'等。
刚装好的系统操作系统,很可能驱动程序安装的不完整。
硬件越新,这种可能性越大。
比如操作系统刚装好的桌面"图标很大且颜色难看'就是因为没有安装好显卡驱动。
〔电脑〕驱动软件的选择一般状况下,品牌机器都会安装好驱动再出厂,只有你安装新的系统新的软件会安装驱动较多。
而DIY的机器,由于很多设备都处于初始化状态很多兼容都没有实现,这时候必须要按照驱动较多。
按照驱动安装次数,大家安装的显卡及声卡的驱动次数最多。
如果你的电脑显卡是集成,建议你安装显卡驱动,它可以提供一个虚拟的独立显卡系统,便于你今后的使用。
1、官方网站进行下载。
如果电脑是品牌机建议你去品牌的官方网站下载,安全便捷,完全不会出现不兼容的状况。
2、去软件网站下载。
如天空、中关村之类的。
它的缺点是画面很繁琐,容易出现下载成其它的广告软件,也有可能在不知名的网站上下载病毒。
怎么重装电脑的驱动程序首先,在桌面上,在"我的电脑'上右键,从弹出的窗口找到'〔管理〕",点击进入在"计算机管理'找到"设备管理器'从"设备管理器'上面可以找到硬件各自驱动,如果有驱动程序出错,会有个小感叹号出来找到你必须要重装的程序,右键选择卸载。
驱动程序原理什么是驱动程序?在计算机系统中,驱动程序(Driver)是一种软件,它充当操作系统与硬件设备之间的翻译器和协调者。
驱动程序的主要功能是将操作系统提供的标准命令转换为硬件设备可以理解的指令,并将设备产生的数据和事件传递给操作系统。
驱动程序通常由设备厂商开发,并与特定的硬件设备相对应。
每个硬件设备都需要一个特定的驱动程序来实现与操作系统的交互。
驱动程序原理驱动程序原理涉及到多个方面,包括硬件架构、操作系统、设备接口等。
下面将详细介绍与驱动程序原理相关的基本原理。
1. 硬件架构计算机系统中有多种不同类型的硬件设备,例如处理器、内存、磁盘、显示器等。
每种硬件设备都有自己特定的工作方式和数据交换方式。
驱动程序需要了解硬件设备的工作原理和寄存器结构。
寄存器是硬件设备内部用于存储控制信息和状态信息的特殊内存单元。
通过读写寄存器,驱动程序可以与硬件设备进行交互。
2. 操作系统操作系统是计算机系统的核心组成部分,它负责管理和控制硬件资源,并提供给应用程序使用。
驱动程序需要与操作系统进行交互,以便获取设备的配置信息、处理设备的中断请求、发送命令给设备等。
不同的操作系统可能有不同的驱动程序接口和机制。
3. 设备接口设备接口是驱动程序与硬件设备之间进行数据传输和控制的通道。
常见的设备接口包括串行接口(如RS232)、并行接口(如USB、LPT)、网络接口(如以太网)等。
驱动程序需要了解设备接口的工作方式和协议,以便正确地发送和接收数据。
4. 驱动程序架构驱动程序通常采用模块化的架构,由多个功能模块组成。
•控制模块:负责与操作系统交互,处理中断请求,管理设备资源等。
•数据传输模块:负责将数据从应用程序传输到硬件设备,或从硬件设备传输到应用程序。
•配置模块:负责读取和设置硬件设备的配置信息。
•错误处理模块:负责监测和处理设备操作过程中的错误。
5. 驱动程序开发驱动程序的开发需要使用特定的开发工具和编程语言。
常见的驱动程序开发工具包括编译器、调试器、模拟器等。
Linux设备驱动程序的概念、作用以及模块我们首先对linux系统整个框架要有个了解。
Linux简化了分段机制,使得虚拟地址与线性地址总是一致,因此,Linux的虚拟地址空间也为0~4G。
Linux 内核将这4G字节的空间分为两部分,分别是用户空间(0~3G)和内核空间(3G~4G)。
其中,用户空间存放的是应用程序,而内核空间存放的是内核,设备驱动和硬件。
为什么需要存在设备驱动呢?我们知道,内核是操作系统基本的部分,而操作系统是不能够直接控制硬件的,这样我们就需要设备驱动作为操作系统和硬件设备间的粘合剂,相当于一个中间人吧,负责上下两边的沟通。
驱动负责将操作系统的请求传输,转化为特定物理设备控制器能够理解的命令。
这样我们就知道,驱动需要完成两大功能:1、为linux内核提供调用接口。
2、控制硬件。
因为寄存器是控制硬件的操作,所以驱动程序控制硬件,也就是要通过读写硬件寄存器达到控制硬件的目的。
内核是为应用程序服务的,其本质其实是函数的集合,内核要实现的功能我们可以分为两部门:基本功能和扩展功能。
其中,基本功能包括进程管理,线程管理等等,而扩展功能,可以根据用户的需求自行添加。
下面我们就来探讨一下怎样向内核添加一项功能呢?1、我们首先想到,肯定需要写一个功能函数,假如我们命名为fun.c,那么函数写好后,必须要和linux源码一起编译,生成zImage内核镜像文件。
2、重新编译内核。
这样就得到了新的内核,这种添加的方式我们称为静态添加。
大家发现,每次修改一次fun.c,都要重新编译一次内核,灰常的麻烦,所以引进了内核模块机制,只需要加载或卸载模块,就可以动态的增加或者删除内核的功能,不用每次都重新编译,是不是很方便?那么接下来我们会想到,这个模块怎么就能和内核连接在一起呢?其实很简单,fun.c文件除了要实现功能呢,还需要包含和内核的接口,内核也提供了模块的接口,只要这两个接口一致,模块就可以融入内核,成为内核的一部分。
驱动程序(Device Driver)全称为“设备驱动程序”,是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序,可以说相当于硬件的接口,操作系统只能通过这个接口,才能控制硬件设备的工作,假如某设备的驱动程序未能正确安装,便不能正常工作。
正因为这个原因,驱动程序在系统中的所占的地位十分重要,一般当操作系统安装完毕后,首要的便是安装硬件设备的驱动程序。
不过,大多数情况下,我们并不需要安装所有硬件设备的驱动程序,例如硬盘、显示器、光驱、键盘、鼠标等就不需要安装驱动程序,而显卡、声卡、扫描仪、摄像头、Modem等就需要安装驱动程序。
Windows本身含有很多通用硬件的驱动程序,这些硬件在安装Windows时会被Windows自动识别,而无需使用第三方提供的驱动程序。
但有些硬件无法被Windows识别,用户必须提供第三方的驱动程序,这些驱动程序我们称为外部驱动程序。
另外,不同版本的操作系统对硬件设备的支持也是不同的,一般情况下版本越高所支持的硬件设备也越多,例如笔者使用了Windows XP,装好系统后一个驱动程序也不用安装。
问:笔驱动程序有什么作用?答:一笔驱动程序是Windows 安装驱动程序,这意味着它是符合特定标准的Windows 3.1 版的第25 中所述的动态链接库(DLL)软件开发工具包(SDK)"程序员参考卷1:概述"手动。
笔驱动程序必须执行下列步骤:正确地处理由Windows 被发送给它的标准驱动程序消息。
处理特定的笔驱动程序特有的邮件。
从t ablet 硬件收集信息、独立于硬件的笔数据包结构中, 将其打包并将其提交给为处理PENWIN.DLL。
问题标准驱动程序的消息来自何处呢?答:标准驱动程序消息DRV_LOAD、DRV_DISABLE,和等上重要的系统事件发生如Windows 启动,Windows 切换到一个MS-DOS 框时,当应用程序要启动的可安装的驱动程序与对话时(特别是从USER.EXE)的Windows 可安装的驱动程序从发送。
linux内核驱动模型和实现原理Linux内核驱动模型和实现原理:Linux内核是一个模块化的系统,它允许用户通过加载和卸载模块来扩展系统功能。
内核驱动程序是一种特殊类型的模块,它负责与硬件设备进行交互,控制设备的操作,并将设备的功能暴露给用户空间。
在Linux内核中,驱动程序的实现原理和模型是非常重要的。
首先,让我们来了解Linux内核驱动的模型。
Linux内核驱动模型主要由字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动组成。
每种驱动类型都有自己的特点和工作方式。
字符设备驱动主要用于与字符设备进行交互,如终端设备、串口设备等。
字符设备驱动通常使用文件系统接口,通过文件描述符来访问设备,提供读写操作。
块设备驱动主要用于与块设备进行交互,如硬盘、闪存等。
块设备驱动负责管理设备的数据块,提供块设备的读写操作,支持文件系统的操作。
网络设备驱动主要用于与网络设备进行交互,如网卡、无线网卡等。
网络设备驱动负责管理网络设备的数据传输,实现网络协议栈的功能。
在Linux内核中,每种驱动类型都有对应的数据结构和函数接口,驱动程序通过这些接口与设备进行交互。
驱动程序的核心功能包括设备的注册、初始化、数据传输和中断处理等。
驱动程序的实现原理主要涉及以下几个方面:1.设备的注册和初始化:驱动程序在加载时需要将设备注册到内核中,以便内核能够识别设备并分配资源。
设备的初始化包括对设备的配置、内存的映射、中断的注册等操作。
2.数据传输和操作:驱动程序通过设备的接口进行数据的读写操作,如字符设备驱动可以使用read和write函数来进行数据传输,块设备驱动可以使用request和transfer函数来进行块的读写操作。
3.中断处理:设备通常会触发中断,驱动程序需要注册中断处理函数来处理设备的中断事件。
中断处理函数通常包括中断的处理、数据的传输、设备的复位等操作。
4.设备的管理和资源的释放:驱动程序需要负责设备的管理和资源的释放,包括设备的打开和关闭、内存的释放、中断的注销等操作。
Linux设备驱动程序入门在Linux操作系统中,驱动程序是操作系统与硬件设备之间进行通信的重要组成部分。
通过编写设备驱动程序,可以让我们的硬件在Linux系统中得到充分的利用。
本文将介绍Linux设备驱动程序的基本概念和编写方法。
设备驱动程序的基本概念什么是设备驱动程序设备驱动程序是指操作系统内核中的一部分代码,它用于控制和管理硬件设备。
设备驱动程序扮演着操作系统与硬件之间的桥梁,通过操作硬件设备的寄存器和控制器来完成设备的初始化、读取和写入等操作。
同时,设备驱动程序还需要将底层硬件接口和操作系统的抽象层进行对接。
设备驱动程序的类型在Linux系统中,设备驱动程序大致可以分为字符设备驱动程序、块设备驱动程序和网络设备驱动程序三类。
•字符设备驱动程序:字符设备驱动程序用于管理字符设备,它以字符为单位进行数据处理。
在Linux系统中,串口和终端是典型的字符设备。
字符设备驱动程序通常使用文件操作接口(也称为系统调用)来与用户进程进行数据传输。
•块设备驱动程序:块设备驱动程序用于管理块设备,它以块大小为单位进行数据处理。
在Linux系统中,硬盘和U盘是典型的块设备。
块设备驱动程序通常使用块操作接口来与用户进程进行数据传输,它也可以使用文件操作接口。
•网络设备驱动程序:网络设备驱动程序用于管理网络接口设备,它以数据包为单位进行数据处理。
网络设备驱动程序负责管理数据包的发送和接收,以及对数据包进行处理。
在Linux系统中,以太网卡是最常见的网络设备。
Linux设备驱动程序的框架Linux设备驱动程序的框架可以分为五个部分:设备模型、驱动模型、总线模型、中断处理和定时器。
•设备模型:设备模型是指Linux内核中对设备进行抽象和描述的一种模型。
设备模型可以帮助我们更加高效地对设备进行管理和操作。
•驱动模型:驱动模型是指Linux内核中对驱动程序进行管理的一种模型。
驱动模型可以帮助我们更好地管理和协调驱动程序和设备之间的关系。
什么是驱动程序
驱动程序一般指的是设备驱动程序,是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序。
相当于硬件的接口,操作系统只有通过这个接口,才能控制硬件设备的工作,假如某设备的驱动程序未能正确安装,便不能正常工作。
简单的说,驱动程序提供了硬件到操作系统的一个接口以及协调二者之间的关系,而因为驱动程序有如此重要的作用,所以人们都称“驱动程序是硬件的灵魂”、“硬件的主宰”,同时驱动程序也被形象的称为“硬件和系统之间的桥梁”。
驱动程序即添加到操作系统中的一小块代码,其中包含有关硬件设备的信息。
有了此信息,计算机就可以与设备进行通信。
驱动程序是硬件厂商根据操作系统编写的配置文件,可以说没有驱动程序,计算机中的硬件就无法工作。
操作系统不同,硬件的驱动程序也不同,各个硬件厂商为了保证硬件的兼容性及增强硬件的功能会不断地升级驱动程序。
设备驱动程序用来将硬件本身的功能告诉操作系统,完成硬件设备电子信号与操作系统及软件的高级编程语言之间的互相翻译。
当操作系统需要使用某个硬件时,比如:让声卡播放音乐,它会先发送相应指令到声卡驱动程序,声卡驱动程序接收到后,马上将其翻译成声卡才能听懂的电子信号命令,从而让声卡播放音乐。
驱动程序是硬件的一部分,当你安装新硬件时,驱动程序是一项不可或缺的重要元件。
凡是安装一个原本不属于你电脑中的硬件设备时,系统就会要求你安装驱动程序,将新的硬件与电脑系统连接起来。
驱动程序扮演沟通的角色,把硬件的功能告诉电脑系统,并且也将系统的指令传达给硬件,让它开始工作。
何为驱动程序驱动是提供操作系统访问硬件的接口,驱动产生中断通知操作系统有数据到来或者发送,linux接收到中断会调用这个中断号的处理例程,如果有中断共享,则依次调用相关的驱动,驱动里面会通过读取自己io空间的寄存器获知是不是自己硬件的中断,是的话就做处理。
换句话说,驱动就是为系统提供操作硬件的接口-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------有人没有特意安装过驱动程序,但电脑依旧可以使用。
其实那只是一种假相:高版本的Windows光盘中包含了老型号显卡、声卡等硬件的驱动程序,所以在安装Windows的同时,也安装了驱动。
不过,我们还是需要学习驱动的知识,因为硬件的更新总是领先于Windows 版本的更新的!很多朋友在购买电脑后,对重装Windows系统非常头疼,尤其是对驱动程序的安装不知所措。
那么,到底什么是驱动程序呢?我们在安装系统后又如何安装驱动程序呢?让本期的特别策划让你解惑吧!什么是驱动?驱动程序实际上是一段能让电脑与各种硬件设备通话的程序代码,通过它,操作系统才能控制电脑上的硬件设备。
如果一个硬件只依赖操作系统而没有驱动程序的话,这个硬件就不能发挥其特有的功效。
换言之,驱动程序是硬件和系统之间的一座桥梁,由它把硬件本身的功能告诉给系统,同时也将标准的操作系统指令转化成特殊的外设专用命令,从而保证硬件设备的正常工作。
驱动程序也有多种模式,我们比较熟悉的是微软的Win32驱动模式(注:后面我们都以熟悉的Windows系统来讲解驱动),无论使用的是Windows 9x 系列,还是Windows xp/2000操作系统,同样的硬件只需安装其相应的驱动程序就可以用了。