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Windows設備驅(qū)動程序的研制開發(fā)

時間:2023-05-01 07:40:03 計算機論文 我要投稿
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Windows2000設備驅(qū)動程序的研制開發(fā)

引言:

由于工作關系,我經(jīng)常涉及PC機與外圍設備接口的工作,從PC機這方面要做的工作看來,主要是通過接口處理外圍設備的中斷,通過I/O端口或內(nèi)存地址與外設互相傳遞數(shù)據(jù)。從計算機原理的角度看,所要達到的目的很簡單,那么如何編寫程序完成上述功能呢?

目前國內(nèi)流行的PC操作系統(tǒng)有三種:DOS,Win95/98系列,WindowsNT。DOS是單用戶、單任務操作系統(tǒng),由于PC機硬件處理速度不斷提高,基于單用戶、單任務的操作系統(tǒng)越來越不能充分發(fā)揮硬件的功能,現(xiàn)在只應用于一些老式PC及其它個別場合,有逐漸被淘汰的趨勢;Win95/98系列和WindowsNT屬于多任務操作系統(tǒng),不論從其原理還是界面上看,這兩種操作系統(tǒng)都比DOS有著無可比擬的優(yōu)越性,這兩種操作系統(tǒng)雖然在界面和操作上及其相似,但其內(nèi)部實現(xiàn)的諸多方面有許多區(qū)別,有些區(qū)別是本質(zhì)上的。Win95/98設計目標是針對一般家庭用戶,安全性及可靠性存在許多薄弱環(huán)節(jié),就可靠性而言,Win95/98系列不能很好的防止多任務環(huán)境中某個進程的非法操作導致系統(tǒng)中其它程序甚至整個系統(tǒng)的崩潰,而WindowsNT在這方面及其它諸多方面設計的相當嚴謹。這兩種操作系統(tǒng)是Microsoft公司同一時期的產(chǎn)品,但針對不同的使用群,所以在一些重要場合及生產(chǎn)實踐中應該選擇WindowsNT作為計算機的操作系統(tǒng),此外,從發(fā)展趨勢來看,WindowsNT已經(jīng)成為定型產(chǎn)品,具有相對穩(wěn)定性。

在不同操作系統(tǒng)下編寫驅(qū)動程序是有很大區(qū)別的,在DOS平臺上,應用程序和設備驅(qū)動程序之間沒有標準的接口,它們在外部表現(xiàn)為一個擴展名為EXE的文件,驅(qū)動程序的作用被柔和在應用程序中,這樣,應用程序為了使用不同廠商的同一類設備,必須了解這些設備在接口上具體的硬件實現(xiàn),同時,對于一個特定型號的硬件產(chǎn)品,所有支持它的應用軟件中對于控制整個設備動作的這部分代碼,可能被多次重寫。這種情況不適應硬件及應用軟件的飛速發(fā)展。Windows系統(tǒng)在這方面,進行了根本性改進,把控制設備動作的這部分代碼獨立出來,提出了設備驅(qū)動程序的概念,驅(qū)動程序是應用程序和硬件設備之間的一個橋梁,應用程序與驅(qū)動程序之間有明確的接口,應用程序通過與驅(qū)動程序交換信息,達到控制外設的目的。接口定義的操作是面向設備的,這就是說,在應用程序的設計中,并不用關心對外設操作的具體硬件實現(xiàn),只是對驅(qū)動程序發(fā)出一系列指令既可;驅(qū)動程序接受來自上層應用程序的指示,具體操縱實際硬件,完成用戶功能。具體實現(xiàn)上,Win95/98系列與WindowsNT又有所區(qū)別,WindowsNT是嚴格按照上述思路設計的;而Win95/98系列不那么嚴格,其支持上述思路,但同時應用程序也可以繞過驅(qū)動程序直接訪問實際物理I/O,這樣做,增加程序設計的靈活性,但同時,對系統(tǒng)可靠性造成一定隱患。這也正是Win95/98系列可靠性低于WinNT的原因之一。

表1-1 三種操作系統(tǒng)下訪問接口比較

操作系統(tǒng)應用程序訪問接口方式訪問權(quán)限D(zhuǎn)OS直接訪問所有[注]Windows95/98通過設備驅(qū)動程序*.VXD所有[注]直接訪問僅I/O端口WindowsNT

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