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VxWorks下设备驱动的内核结构层次
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从上一章内容我们知道，底层设备驱动并不直接对用户可见，还需要经过操作系统中间层作为“桥梁”
进行交互。这个操作系统中间层根据具体的应用可能又被分为几个子层次，我们将从用户层开始到底层硬
件设备之间的所有由内核提供的中间软件层称为内核驱动层次（注意：底层驱动也是内核的一部分）。
为了保持应用层用户程序的平台无关性，操作系统为应用层提供了一套标准的接口函数，这些接口函
数在所有的平台上都保持一致，只是随着平台的变化，底层驱动或接近驱动部分操作系统中间层可能会随
着调整。如此一来，可以使用户程序脱离平台，增加了应用层开发的效率，避免了重复编码。通用操作系
统下，将这套提供给应用层的标准接口函数从操作系统中独立出来，专门以标准库的形式存在，这样更进
一步增加了应用程序的平台无关性，平台之间的差别完全被操作系统屏蔽。
VxWorks 下也对应用层提供了一套标准文件操作接口函数，实际上与通用操作系统提供的一致，我们
将其称作为标准 I/O 库，VxWorks 下由 ioLib.c 文件提供。ioLib.c 文件提供如下标准接口函数：creat、open、
unlink、remove、close、rename、read、write、ioctl、lseek、readv、writev 等。VxWorks 操作系统区别于通
用操作系统的一个很大的不同点是：VxWorks 下不区分用户态和内核态，用户层程序可以直接对内核函数
进行调用，而无须使用指令中断之类的机制或者存在使用权限上的限制。所以，VxWorks 提供给应用层的
接口无须通过外围库的方式，而是直接以内核文件的形式提供。用户程序可以直接使用 ioLib.c 文件定义的
如上这些函数，这些函数名称与通用操作系统标准库下的函数名一致，是 VxWorks 对标准库的模拟。
由于是 VxWorks 内核提供，我们将 ioLib.c 文件中定义的如上这些函数看做是内核的一部分。ioLib.c
文件提供的函数仅仅是一个最上层的接口，其并不完成具体的用户请求，而是将请求进一步向其他内核模
块进行传递，位于 ioLib.c 模块之下的模块就是 iosLib.c。我们将 ioLib.c 文件称为上层接口子系统，将 iosLib.c
文件称为 I/O 子系统，注意二者的区别。上层接口子系统直接对用户层可见，而 I/O 子系统则一般不可见
（当然用户也可以直接调用 iosLib.c 中定义的函数，但一般需要做更多的封装，且违背了内核提供的服务
层次），其作为上层接口子系统与下层驱动系统的中间层而存在。如图 5-1 所示显示了内核驱动层次。
从图 5-1 中可以看出，I/O 子系统在整个驱动层次中起着十分重要的作用，其对下管理着所有类型的
设备驱动。换句话说，所有类型（包括网络设备）的设备都必须向 I/O 子系统进行注册方可被内核访问。
所以，在 I/O 子系统这一层次，内核维护着几个十分关键的数组用以对设备驱动、设备本身以及当前系统
文件句柄进行管理。
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