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知识路径： > 嵌入式系统软件基础知识 > 嵌入式操作系统基础知识 > 设备管理 > 设备驱动程序 > I/O软件 >
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考试要求：掌握
相关知识点：4个
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设备驱动程序是直接同输入／输出设备交互，直接对它们进行控制的软件模块。设备驱动程序的基本任务就是接收来自于上层I/O软件的抽象请求，并且去执行这个请求。例如，抽象的读操作、写操作、设备的初始化操作等。上层的I/O软件通过这些抽象的函数接口与设备驱动程序打交道，这些接口是标准的、稳定不变的。而硬件设备的具体细节被封装在设备驱动程序里面。这样，即使硬件设备发生了变化，只要更新相应的设备驱动程序即可，不会影响到上层软件对它的使用。
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设备驱动程序与具体的设备类型密切相关。每一个I/O设备都需要相应的设备驱动程序，而每一个设备驱动程序一般也只能处理一种类型的设备。因为对于不同类型的设备，它们的控制方式是不同的。例如，对于一个鼠标驱动程序来说，它需要从设备控制器中读取各种各样的信息，包括鼠标移动的位置、哪一个键被按下了等等。而对于一个磁盘驱动程序来说，它为了进行磁盘的读写操作，就必须知道扇区、磁道、柱面、磁头等各种各样的参数，并使用这些参数来控制磁盘控制器。
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一般而言，在具体实现一个设备驱动程序的时候，可以采用一种通用的结构。
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（1）检查输入的参数是否有效，如果无效，就返回一个出错报告；如果有效，就把输入的抽象参数转换为控制设备所需要的具体参数。
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（2）检查设备当前是否空闲，如果设备正忙，那么这一次的I/O请求就暂时没法完成，因此把它加入等待队列，稍后再处理。如果设备空闲，再检查硬件的状态，看是否具备了运行的条件。
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（3）设备驱动程序向设备控制器发出一连串的命令，即把这些命令写入到控制器的各个寄存器当中。
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（4）在发出控制命令后，如果这个I/O操作需要一定的处理时间，不能马上完成，那么驱动程序就会把自己阻塞起来，直到I/O操作完成。这时会发生一个中断，在这个中断处理程序里面把驱动程序唤醒。
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（5）I/O操作完成后，驱动程序还要检查出错情况。若一切正常，就返回一些状态信息给调用者。如果这是一个输入操作，还要把输入的数据上传给上一层的系统软件。
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事实上，实时内核的I/O系统的作用就像一个转换表，把用户对I/O的请求转换到相应的设备驱动程序。这样，驱动程序就能获得最原始的用户请求，并对设备进行操作。
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