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主流的ARM移动处理芯片供应商有:高通,三星,英伟达,美满,联发科,海思。处理器的体系结构:冯.诺依曼结构(程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储结构)。指令集:RISC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)。CISC强调增强指令的能力,减少目标代码数量,但指令复杂,指令周期长。RISC强调尽量减少指令集,指令单周期执行,但是目标代码会更大。数字信号处理器:针对通信,图像,语音,视频处理等领域的算法设计。它包含的硬件乘法器,DSP的乘法指令一般在单周期内完成,且优化了卷积,数字滤波,FFT,相关矩阵运算等算法中的大量重复乘法。
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驱动实现的是,对硬件进行驱动,充当了硬件和应用软件的桥梁,使得上层的应用层可以通过统一的接口实现硬件的访问和操作。对硬件驱动,在有无操作系统的时候,硬件的操作是类似的,但是在接口的定义,却是存在差异。一般来说,并不是的嵌入式设备都是需要系统的,操作系统并不是的。在实现功能单一,简单的、不需要多任务调度的任务的系统的时候,就不需要上操作系统,比如刷卡机、微波炉或者小灵通。因为它们实现的功能简单,只需要在一个while循环体内,一直做无限的循环检测或者轮询,一般误操作系统都采用了这种架构。
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枚举就是从设备读取一些信息,知道设备是什么样的设备,如何进行通信,这样主机就可以根据这些信息来加载合适的驱动程序。调试USB设备,很重要的一点就是USB的枚举过程,只要枚举成功了,那么就已经成功大半了。USB架构中,hub负责检测设备的连接和断开,利用其中断IN端点(InterruptINEndpoint)来向主机(Host)报告。在系统启动时,主机轮询它的根hub(RootHub)的状态看是否有设备(包括子hub和子hub上的设备)连接。USB总线拓扑结构见下图(顶端为主机的RootHub):
这里简单介绍一下个函数的作用:当设备被打开或者关闭时调用它们。一个块设备驱动程序可能用旋转盘片、锁住仓门等来响应open调用。如果用户将介质放入设备中锁住,那么在release函数中当然要进行解锁。实现ioctl系统调用的函数。块设备层会首先截取大量的标准请求,因此大多数设备的ioctl函数都十分短小。判断驱动器内的介质(可移动介质)是否更换,如果更换返回一个非0值。当介质被更换时,调用该函数做出响应;它会告诉驱动程序完成必要的工作,以便使用新的介质。返回值被内核忽略。一个指向拥有该结构的模块指针,通常它都被初始化为THIS_MODULE.这里我们是不是有疑问,到底是哪个函数在负责读和写数据的功能呢?再回到gendisk结构体,并关注以下成员变量request_queue内核使用该结构为设备管理I/O请求;关于块设备请求对列:包含块设备I/O请求的序列,保存了描述设备谁能处理的请求的参数:大尺寸、在同一个请求中所能包含的独立段的数目、硬件扇区的大小、对齐需求等。请求对列还实现了插件接口,使得多个I/O调度器(用来优化请求,使得请求性能佳)成为可能。