[发明专利]一种基于微内核的硬件设备驱动系统及其驱动方法

权利要求书

1.一种基于微内核的硬件设备驱动系统，其特征在于，包括底层驱动层、设备抽象层、一致性API层、远程过程调用层和设备管理器；

所述底层驱动层用于实现对设备的各种操作；

所述设备抽象层用于提供底层驱动操作的封装接口，其封装接口包括驱动初始化接口、设备驱动绑定接口、设备驱动解绑接口、打开设备接口、关闭设备接口、读写传输接口、写接口、读接口和控制接口；

所述一致性API层用于对设备抽象层的封装接口进行二次封装，提供用户接口，其用户接口包括设备绑定驱动接口、设备解绑驱动接口、打开设备接口、关闭设备接口、读写设备接口、写设备接口、读设备接口和设备控制接口；

所述远程过程调用层用于进行设备抽象层的封装接口和一致性API层的用户接口之间的远程过程调用通信，且通过客户端和服务端之间的远程过程调用通信实现用户对设备驱动的调用；

所述设备管理器用于管理设备信息、管理设备运行信息和管理设备驱动。

2.根据权利要求1所述的基于微内核的硬件设备驱动系统，其特征在于，所述设备管理器中，所述设备信息用于对硬件设备驱动系统管理设备进行描述；所述设备运行信息用于管理设备的预初始化、生命周期和设备维护；所述设备驱动包括驱动加载、驱动注册、驱动注销和驱动卸载；

所述驱动加载用于加载设备的驱动ELF文件；所述驱动注册用于关联驱动和设备；所述驱动注销用于取消驱动和设备的关联；所述驱动卸载用于从内存中移除ELF进程；

所述驱动加载包括静态加载和动态加载；所述静态加载用于在硬件设备驱动系统启动过程中调用驱动入口函数加载驱动运行；所述动态加载用于在硬件设备驱动系统启动后进行驱动加载。

3.一种基于微内核的硬件设备驱动方法，其特征在于，所述基于微内核的硬件设备驱动方法应用于如权利要求1-2 任一所述的基于微内核的硬件设备驱动系统，包括以下步骤：

S1：调用并初始化设备驱动；

S2：将设备分类，并利用设备管理器启动设备驱动和设备；

S3：基于启动后的设备驱动和设备，进行设备注册和设备驱动注册；

S4：调用不同驱动进程中的设备驱动；

S5：在调用过程中，判断是否存在设备和设备驱动断开连接，若是则进行驱动注销，否则继续不同驱动进程间的设备驱动调用。

4.根据权利要求3所述的基于微内核的硬件设备驱动方法，其特征在于，所述步骤S1中，调用设备驱动的具体方法为：从设备驱动中获取对应设备的设备实例，并对设备实例进行读写操作，完成调用；

初始化设备驱动包括初始化总线类设备驱动和初始化具体设备驱动；其中，初始化总线类设备驱动的具体方法为：启动总线类设备驱动并向设备管理器发起驱动注册，将适配的设备和总线类设备驱动关联，并利用设备管理器通知总线类设备驱动进行初始化；

初始化具体设备驱动的具体方法为：启动具体设备驱动并向设备管理器发起驱动注册，将适配的设备和具体设备驱动关联，并利用设备管理器通知具体设备驱动进行初始化。

5.根据权利要求3所述的基于微内核的硬件设备驱动方法，其特征在于，所述步骤S2中，设备分为四类，分别为：系统关键性设备、总线类设备、静态设备和动态设备；

其中，启动所述静态设备的具体方法为：利用设备管理器发起绑定操作，并利用设备驱动判断当前驱动是否支持该设备，若是则将设备身份标识和设备驱动标识绑定，完成静态设备启动，否则继续遍历驱动列表；若遍历的驱动列表中存在支持该设备的驱动，则进行绑定操作，否则等待下一次触发绑定操作；

启动所述动态设备的具体方法为：利用设备管理器调用设备监听接口监听是否存在新设备接入设备驱动，若是则利用设备管理器调用控制接口接收新设备的设备信息，自行匹配适配的设备驱动，并启动设备。