【正文】 I/O方式在設(shè)備控制器的狀態(tài)寄存器中，有一個用于表示設(shè)備工作狀態(tài)的 “忙 /閑 ” (busy)標(biāo)志位。向程序的緩沖區(qū)寫超出其長度的內(nèi)容，造成緩沖區(qū)的溢出，從而破壞程序堆棧，造成程序崩潰或使程序轉(zhuǎn)而執(zhí)行其它指令，以達(dá)到攻擊的目的。緩沖池是一組公用緩沖區(qū)，由專門的管理程序統(tǒng)一管理，供多個 I/O進(jìn)程共享。252?！　?52。* 19中斷技術(shù)的引入，使得系統(tǒng)中各 I/O設(shè)備之間以及 I/O設(shè)備和 CPU之間可以并行工作。 保存現(xiàn)場： CPU中的各個寄存器、計數(shù)器的狀態(tài)。將中斷向量加載到 CPU中，在下一個指令周期 CPU就會轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序了。這類由內(nèi)部故障或程序故障引起的中斷事件稱為 “ 異常 ” (exception)。如，當(dāng)敲打鍵盤時，鍵盤控制器就會產(chǎn)生一個鍵盤中斷源信號。 虛擬設(shè)備： 通過虛擬技術(shù)，將一臺物理設(shè)備映射為多個邏輯設(shè)備216。分為字節(jié)多路(byte)和數(shù)據(jù)多路 (block)通道。 通道所執(zhí)行的指令簡單（主要只限于 I/O操作指令）；216。 磁盤系統(tǒng)： 硬盤連接在 IDE接口上，設(shè)備通過該接口與CPU通信，與磁盤直接相關(guān)的控制部分則與物理的磁盤驅(qū)動器集合在一起 。分為兩類：252。電子部件稱為 設(shè)備控制器 ，物理設(shè)備就簡稱為 設(shè)備 。216。216。主機(jī) I/O系統(tǒng)： 通常為主機(jī)所配置的 I/O設(shè)備較多，所以增加一級 I/O通道，用以代替 CPU與各設(shè)備控制器進(jìn)行通信，實現(xiàn)對它們的控制。 設(shè)備管理基本知識 設(shè)備分配 設(shè)備驅(qū)動 磁盤設(shè)備 Linux設(shè)備管理 Linux設(shè)備驅(qū)動開發(fā) * 2 設(shè)備 管理基本知識 216。常用的輸入 /輸出設(shè)備（包括外存）216。 控制方式不同： CPU產(chǎn)生的是數(shù)字化命令，而設(shè)備需要某種物理信號來控制。* 7Conclusion?。?！ CPU與設(shè)備的連接必須解決譯碼解碼、數(shù)據(jù)裝配、速度匹配、時序同步以及信息格式轉(zhuǎn)換等諸多問題。 設(shè)備控制邏輯 ：翻譯作用252。252。 通道程序 通常由操作系統(tǒng)所構(gòu)造，放在內(nèi)存里。 選擇通道 (selector channel)： 可以連接多個外設(shè)，而一次只能訪問其中一個外設(shè)。 緩沖管理216。現(xiàn)在，凡是需要 CPU干涉或處理的異步事件都采用中斷的手段進(jìn)行處理。 其他中斷源有 周期性的時鐘中斷、電源掉電產(chǎn)生的中斷 等。如有，則會立即作出響應(yīng)。每個中斷都對應(yīng)一個特定的中斷處理程序，因而系統(tǒng)中會有許多中斷處理程序，如時鐘中斷處理程序、鍵盤中斷處理程序等。252。n 根據(jù)緩沖區(qū)所在的位置，可以分為 硬緩沖和軟緩沖 兩種。 主存與顯示器之間設(shè)置顯示緩存 顯存* 21n 軟緩沖是在內(nèi)存中設(shè)置緩沖區(qū)，用于暫存數(shù)據(jù)供進(jìn)程快速地獲取或輸出。 雙緩沖：252。是指當(dāng)計算機(jī)向緩沖區(qū)內(nèi)填充數(shù)據(jù)位數(shù)時超過了緩沖區(qū)本身的容量，使得溢出的數(shù)據(jù)覆蓋在合法數(shù)據(jù)上。n 隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， I/O控制方式也在不斷地發(fā)展。 當(dāng)進(jìn)程需要數(shù)據(jù)傳輸時， CPU為其啟動設(shè)備進(jìn)行 I/O操作。216。CPU每次處理的 數(shù)據(jù)量少 （通常不超過幾個字節(jié)），中斷方式只適于數(shù)據(jù)傳輸率較低的設(shè)備，在進(jìn)行大量數(shù)據(jù)交換時，頻繁發(fā)生的中斷會使系統(tǒng)的性能降低。Memory 數(shù)據(jù)的磁盤源地址 》 I/O控制邏輯；216。所以在我們首次連接好 DVD刻錄機(jī)，進(jìn)入 Windows系統(tǒng)后要做的第一件事情就是要確認(rèn) DVD刻錄機(jī)的 DMA模式已打開。 F DMA方式特點 * 33I/O控制方式之四 —— 通道方式對于追求高效的中大型機(jī)器多采用具有獨立處理器的通道來實現(xiàn) I/O傳輸控制。 計數(shù)： 本條指令所要讀（或?qū)懀?shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；252。如果進(jìn)程得不到所申請的設(shè)備資源，它將被放入等待隊列中等待，直到所需的設(shè)備可用。因為設(shè)備是資源，要考慮分配時的安全性 避免 死鎖 。n SPOOLing系統(tǒng)的實現(xiàn)方案是在外存中開辟一些區(qū)域 I/O井 。 輸出： SPo進(jìn)程把用戶輸出的數(shù)據(jù)，先從內(nèi)存送到輸出井，待輸出設(shè)備空閑時，再將輸出井中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過輸出緩沖區(qū)送到輸出設(shè)備上。另一方面，程序的虛擬 I/O操作時間和實際 I/O操作時間分離開來。n 打印完成后， SPo再查看請求打印隊列中是否還有等待打印的請求表。216?？刂破鲗⒃O(shè)備產(chǎn)生的 狀態(tài)信息 存入狀態(tài)寄存器中，供驅(qū)動程序查詢。216。 扇區(qū)定位時間（即旋轉(zhuǎn)延遲時間）216。 實際信息傳輸時間從指定扇區(qū)讀寫數(shù)據(jù)的時間由于柱面定位時間在訪問時間中占主要部分，合理組成磁盤數(shù)據(jù)的存儲位置可提高磁盤 I/O性能?！?隨機(jī)分布時的訪問時間為連續(xù)分布時的 。 最短尋道時間優(yōu)先SSTF（ Shortest Seek Time First）：訪問的磁道與當(dāng)前所在的磁道距離最短216。252。Linux系統(tǒng)的 I/O軟件采用兩層結(jié)構(gòu)設(shè)計。接口方式既可以是靜態(tài)的也可以是動態(tài)的。 例如， 用同一 write()系統(tǒng)調(diào)用既可以向普通文件寫入數(shù)據(jù)，也可以通過 write()向 /dev/lp0設(shè)備文件寫入數(shù)據(jù)，從而把數(shù)據(jù)發(fā)給打印機(jī)。root101dspbrwrwfd0brwrwfd0CompaQn 用戶用設(shè)備的 文件名 來指定設(shè)備，而內(nèi)核則使用 主設(shè)備號（ major no.）和從設(shè)備號 (minor no.)來標(biāo)識一個具體的設(shè)備。 或硬件設(shè)備的某一物理或邏輯分區(qū)，例如磁盤分區(qū) /dev/hda2252。不同于 windows驅(qū)動程序， Linux設(shè)備驅(qū)動程序在與硬件設(shè)備之間建立了標(biāo)準(zhǔn)的抽象接口，用戶可以像處理普通文件一樣，通過 open， close， read， write等系統(tǒng)調(diào)用對設(shè)備進(jìn)行操作，大大簡化了 linux驅(qū)動程序的開發(fā)。* 75動態(tài)加載 利用了 LINUX的 module特性，可以在系統(tǒng)啟動后用 insmod命令把驅(qū)動程序（ .o文件）添加上去，在不需要的時候用 rmmod命令來卸載。使用 modprobe命令，可以智能插入模塊，它可以根據(jù)模塊間依存關(guān)系，以及 /etc/文件中的內(nèi)容智能插入模塊。 *open： 打開設(shè)備準(zhǔn)備進(jìn)行 I/O操作。 *write： 寫，與 read類似。 應(yīng)用程序 一般有一個 main 函數(shù)，從頭到尾執(zhí)行一個任務(wù)；216。 編譯驅(qū)動模塊216。__init__exitWorld！ \n)。* 82驅(qū)動程序源代碼結(jié)構(gòu)分析n 頭文件：大多的 Linux驅(qū)動程序需要包含三個頭文件。int216。hello_exit(void){ MODULE_LICENSE(GPL)。M=$(PWD).PHONY:cleanclean:rmMakefile文件的內(nèi)容可以簡單編寫如下內(nèi)容：編寫 Makefile文件* 86make:MODPOSTLeavingdrvhello]Used1132JLUZH使用 insmod來加載該驅(qū)動模塊，并且使用相關(guān)的命令來驗證或查看該驅(qū)動模塊運行的信息。Hello0[rootJLUZH`/usr/src/39。/root/drvhello/modulesdirectory*.:=Goodbye當(dāng)移除一個內(nèi)核模塊時這個函數(shù)被調(diào)用執(zhí)行清理工作。hello_init(void){printk(KERN_ALERT include linux/：定義了驅(qū)動的初始化和退出相關(guān)的函數(shù)252。module_exit(hello_exit)。 驅(qū)動程序框架* 81// 將初始化函數(shù)加入內(nèi)核全局初始化函數(shù)列表中，在內(nèi)核初始化時執(zhí)行驅(qū)動的初始化函數(shù)，從而完成驅(qū)動的初始化和注冊，之后驅(qū)動便停止等待被應(yīng)用軟件調(diào)用。 *lseek： 定位讀 /寫位置。如果驅(qū)動程序沒有提供 open入口，則只要/dev/driver文件存在就認(rèn)為打開成功。n rmmod命令： 如果后面有 autoclean，則該模塊可以被 rmmod a命令自動清除。在嵌入式產(chǎn)品里可以先用動態(tài)加載的方式來調(diào)試，調(diào)試完畢后再編譯到內(nèi)核里。216。 如，建立一個設(shè)備文件 /tmp/disk，其類型為塊設(shè)備，設(shè)備號為（ 3， 0），那么內(nèi)核認(rèn)為它與 /dev/hda等價* 71設(shè)備文件的創(chuàng)建每個設(shè)備文件包括：名字、類型、設(shè)備號（ 主設(shè)備號：次設(shè)備號 ）同一設(shè)備驅(qū)動程序不同設(shè)備mknod()系統(tǒng)調(diào)用用來創(chuàng)建設(shè)備文件設(shè)備文件名設(shè)備號 16位，主設(shè)備號 :次設(shè)備號操作權(quán)限和設(shè)備類型其中設(shè)備類型指定：S_IFCHR或 S_IFBLK* 72TIPS!!與普通的文件一樣，每個打開的設(shè)備文件對應(yīng)一個 file結(jié)構(gòu)、 VFS i節(jié)點以及文件操作集 file_operations。 主設(shè)備號標(biāo)識設(shè)備的控制器，次設(shè)備號用來區(qū)分同一控制器下的不同設(shè)備實例。4031cdromJan1 又如，命令 echo “Hello!” /dev/lp0 將會使打印機(jī)打印出一個字符串2. Linux設(shè)備文件 * 68Linux設(shè)備文件屬性每個設(shè)備文件