設(shè)備驅(qū)動程序英文名為“Device Driver”，全稱為“設(shè)備驅(qū)動程序”是一種可以使計算機和設(shè)備通信的特殊程序，可以 說相當(dāng)于硬件的接口，操作系統(tǒng)只有通過這個接口，才能控制硬件設(shè)備的工作，假如某設(shè)備的驅(qū)動程序未能正確安裝，便不能正常工作。 因此，驅(qū)動程序被譽為“ 硬件的靈魂”、“硬件的主宰”、和“硬件和系統(tǒng)之間的橋梁”等。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電腦硬件的性能越來越強大。驅(qū)動程序是直接工作在各種硬件設(shè)備上的軟件，其“驅(qū)動”這個名稱也十分形象的指明了它的功能。正是通過驅(qū)動程序，各種硬件設(shè)備才能正常運行，達(dá)到既定的工作效果。硬件如果缺少了驅(qū)動程序的“驅(qū)動”，那么本來性能非常強大的硬件就無法根據(jù)軟件發(fā)出的指令進(jìn)行工作，硬件就是空有一身本領(lǐng)都無從發(fā)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(fēng)”，這“東風(fēng)”的角色就落在了驅(qū)動程序身上。如此看來，驅(qū)動程序在電腦使用上還真起著舉足輕重的 作用。 設(shè)備驅(qū)動程序的作用如圖1所示。

　　在eCos系統(tǒng)中一般把設(shè)備分為4類：字符設(shè)備、塊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口、其他設(shè)備。eCOS由Redhat推出的小型即時操作系統(tǒng)（Real-Time operating system），編譯可小至10K的級別，適合用于作bootloader增強，微小型系統(tǒng)。 此系統(tǒng)和嵌入式Linux系統(tǒng)的差異是他將操作系統(tǒng)做成靜態(tài)連結(jié)（static library）的方式，讓應(yīng)用程式透過連結(jié)（linker）產(chǎn)生出具有操作系統(tǒng)的特性的應(yīng)用程式。 eCOS的全稱為embedded Configuration operating system，eCOS是開放原碼、免權(quán)利金的即時作業(yè)系統(tǒng)，這套作業(yè)系統(tǒng)是針對嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用而設(shè)計，因此是以單一個行程1）再搭配多個執(zhí)行緒的方式來執(zhí)行。

　　SPCE3200是凌陽公司推出的一款32位支持嵌入式系統(tǒng)處理器，其內(nèi)部具有SD卡控制器，屬于塊設(shè)備類[3]。對SPCE3200內(nèi)部的SD卡控制器必須編寫驅(qū)動程序，以便完成SD卡的讀寫操作。

　　1 建立SD卡驅(qū)動程序目錄結(jié)構(gòu)

　　在編寫驅(qū)動程序前，首先需要為SD卡驅(qū)動建立其目錄結(jié)構(gòu)。eCos系統(tǒng)要求所有驅(qū)動程序均保存在/packages/devs目錄下的對應(yīng)子目錄內(nèi)，按照圖2所示在eCos/ packages/devs/sd/Spce3200 目錄下分別建立名為“cdl”、“include”、“current”3個目錄，分別用于存放SD卡驅(qū)動所需的cdl文件、驅(qū)動程序頭文件和源程序文件。

　　2  建立SD卡驅(qū)動程序文件

　　在cdl目錄內(nèi)，首先創(chuàng)建一個叫做“sd_spce3200.cdl”的文件。然后，在src目錄內(nèi)建立一個名為“sd_spce3200.c”驅(qū)動程序的源程序，并將名為“sd_card_driver_spce3200.c”的文件復(fù)制到src目錄內(nèi)，該文件是凌陽科技提供的針對SPCE3200內(nèi)部SD卡控制器的基本操作程序。

　　3 設(shè)計SD卡驅(qū)動的CDL文件

　　組件定義語言CDL（Component Definition Language）是eCos組件框架的一個關(guān)鍵部分。eCos中所有的包都必須具有至少一個CDL腳本對其進(jìn)行描述[4]。CDL腳本包含了該包中所有配置選項的詳細(xì)信息，并提供了如何對該包進(jìn)行編譯的信息。在CDL文件的模板框架中添加關(guān)于SD卡配置項的代碼如下：

　　cdl_package CYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200 {

　　display 'SD driver for SPCE3200'

　　include_dir cyg/io

　　compile sd_card_driver_spce3200.c

　　compile -library=libextras.a sd_spce3200.c

　　description 'SD driver for SCORE SPCE3200'

　　cdl_component CYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200_OPTIONS {

　　display'CompileOptions'

　　flavor rnone

　　no_define

　　cdl_optionCYGDAT_DEVS_SD_SPCE3200_NAME{

　　display 'Device name for theSDDriver'

　　flavor data

　　default_value{''/dev/sd''}

　　description ' This option specifies the name of the sd-card device'

　　}

　　}

　　}

　　4  編寫SD卡設(shè)備表入口

　　配置好CDL文件后，便可編寫設(shè)備I/O函數(shù)表宏以及設(shè)備表入口宏，分別如下：

　　BLOCK_DEVIO_TABLE（sd_spce3200_handlers, // I/O 函數(shù)表的標(biāo)識

　　sd_WriteSector, 　　//SD卡寫操作函數(shù)

　　sd_ReadSector, 　　 //SD卡讀操作函數(shù)

　　NULL, 　　　　　　  //選擇函數(shù)，SD 卡驅(qū)動不需要支持

　　sd_get_config, 　　 //讀SD卡配置狀態(tài)函數(shù)

　　sd_set_config  　　//SD卡配置函數(shù)

　?。?；

　　BLOCK_DEVTAB_ENTRY（sd_spce3200_device,   //SD卡驅(qū)動入口標(biāo)識

　　CYGDAT_DEVS_SD_SPCE3200_NAME,　　　      //SD卡驅(qū)動的名稱，在cdl文件里定義

　　NULL,  　　　　　　　　//SD卡驅(qū)動不依賴于其他設(shè)備

　　&sd_spce3200_handlers, //SD 卡設(shè)備 I/O 函數(shù)表標(biāo)識

　　&SD_Initial,  　　　　 //SD 卡初始化函數(shù)

　　0,     　　　　　　　　//SD卡查找函數(shù)

　　0     　　　　　　　　 //SD卡驅(qū)動的私有指針

　?。?/P>

　　5  實現(xiàn)SD卡設(shè)備接口函數(shù)

　　接下來需要實現(xiàn)上面提到的幾個接口函數(shù)，這些函數(shù)是上層訪問硬件設(shè)備的通道。在凌陽科技提供的sd_card_driver_spce3200.c文件中包含了SD卡初始化、讀寫操作等函數(shù)[6]，它們分別為：SD卡初始化函數(shù)int __SDDrv_SDDrv_Initial__（void）、SD卡扇區(qū)寫操作函數(shù)int _SDDrv_SDDrv_WriteSector_ （unsigned int block, unsigned int blocknum, unsigned  char *outaddr）、SD卡扇區(qū)讀操作函數(shù)int _SDDrv_SDDrv_ReadSector_ （unsigned int block, unsigned int blocknum, unsigned char *buf）。

　　但這些函數(shù)都不是基于操作系統(tǒng)的，而是SD卡的基本操作函數(shù)。需要將它們封裝成eCos操作系統(tǒng)下的驅(qū)動程序。這就需要用到凌陽科技提供的SD卡設(shè)備驅(qū)動接口函數(shù)，包括SD卡設(shè)備批量寫操作函數(shù)sd_WriteSector（）、SD卡設(shè)備批量讀操作函數(shù)sd_ReadSector（）、SD卡讀設(shè)備配置狀態(tài)函數(shù)sd_get_config（）、SD卡設(shè)備設(shè)置函數(shù)sd_set_config（）[7]。

　　完整的SD設(shè)備驅(qū)動源程序文件的代碼如下：

　　//--------文件名：sd_spce3200.c------------//

　　//----------包含相關(guān)頭文件-------------//

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　//-------------驅(qū)動函數(shù)實現(xiàn)--------------//

　　static bool sd_init（struct cyg_devtab_entry* tab）

　　{

　　bool InitResult = true;

　　if（__SDDrv_SDDrv_Initial（ ）==0

　　InitResul=true;

　　else

　　InitResult=false;

　　returen（InitResult）；

　　}

　　static int sd_WriteSector（void* disk, const void* buf_arg, cyg_uint32 *blocks, cyg_uint32 　　first_block）

　　{

　　cyg_intret=ENOERR;

　　ret=__SDDrv_SDDrv_WriteSector__（first_block,*blocks,（cyg_uint8 *）buf_arg）； （1）

　　return ret;

　　}

　　static int sd_ReadSector（void* disk, void* buf_arg, cyg_uint32 *blocks, cyg_uint32 first_block）

　　{

　　cyg_int32 ret = ENOERR;

　　ret = __SDDrv_SDDrv_ReadSector__（first_block,*blocks,（cyg_uint8*）buf_arg）； （1）

　　return ret;

　　}

　　static Cyg_ErrNo sd_get_config（disk_channel* chan, cyg_uint32 key, const void* buf, cyg_uint32* len）

　　{

　　return -EINVAL;

　　}

　　static Cyg_ErrNo sd_set_config（disk_channel* chan, cyg_uint32 key, const void* buf, cyg_uint32*  len）

　　{

　　return  -EINVAL;

　　}

　　//-------------設(shè)備 I/O 函數(shù)表-----------//

　?。裕娗懊妫?/P>

　　//----------設(shè)備表入口----------------//

　?。?，見前面）

　　6 向eCos數(shù)據(jù)庫中添加SD卡驅(qū)動程序組件包

　　在ecos.db中的任意位置加如下程序段：

　　package CYGPKG_DEVS_SD_SPCE3200 {

　　alias{'SD support for Score SPCE3200'}

　　directory devs/sd/score/spce3200

　　script sd_spce3200.cdl

　　description '

　　This package contains hardware support for theSDCard

　　on the Score SPCE3200 EV Board.'

　　}

　　“devs/sd/score/spce3200”指示了SD卡設(shè)備驅(qū)動的路徑，該路徑是相對于/packages目錄的[8]。此時打開eCos配置工具添加包時，就可以看見SD卡驅(qū)動程序組件包已經(jīng)出現(xiàn)在eCos數(shù)據(jù)庫中，如圖3所示。點擊“Add”加載到平臺上并編譯生成一個名為“CIGPRG_DEVS_SD_SPCE3200.ecc”的庫文件。

　　至此，在嵌入式操作系統(tǒng)cCos中成功地創(chuàng)建了一個基于凌陽SPCE3200的SD卡驅(qū)動程序。有了該驅(qū)動程序，就能正常訪問SD卡了。

　　除了通過I/O組件訪問硬件設(shè)備之外，eCos還提供了FAT文件系統(tǒng)用以管理塊設(shè)備。eCos具有可組態(tài)配置的特性，可針對性應(yīng)用的需求而進(jìn)行客制化，加上數(shù)百種的選項功效，使其能用少的硬體資源獲得可能的執(zhí)行效能。eCos是針對RAM記憶體資源只有「數(shù)十KB至數(shù)百KB」間的裝置而設(shè)計，同時也是針對即時運作而設(shè)計，它可以用在記憶體不足以支援嵌入式Linux執(zhí)行的應(yīng)用場合，因為就一般而言嵌入式Linux至少要2MB左右的RAM記憶體空間才能執(zhí)行，且還不包含應(yīng)用程式及服務(wù)程式等的記憶體需求。FAT文件系統(tǒng)的使用，可以大大方便嵌入式系統(tǒng)與PC系統(tǒng)之間的文件交換，并為應(yīng)用程序提供更為方便的操作接口。