ISA总线接口实验
实验内容
实验目的 实验方法 实验原理 实验步骤 结果与分析
实验目的
了解ISA总线的相关知识； 了解通过ISA接口扩展的实验设备； 掌握在Linux下访问ISA设备的方法； 掌握在Linux下编程访问指定设备寄存器的
方法； ……
实验方法
阅读实验原理中的相关介绍，了解ISA总线 的历史发展与技术特点
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年9 月2020/ 9/1520 20/9/15 2020/9 /159/1 5/2020
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20/9/1 52020/ 9/15Sep tember 15, 2020
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。2020 /9/152 020/9/1 52020/ 9/1520 20/9/15
device_release函数
关闭设备时驱动需要完成的工作 这里仅仅将设备使用次数减1
驱动程序分析（续2）
device_read函数
将需要输出的信息拷贝到用户空间，也就是提交给 对设备进行读操作的程序
device_write函数
这里不支持写操作，因此仅仅打印出提示信息
cleanup_module函数
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。2020 /9/152 020/9/1 52020/ 9/159/ 15/2020 8:17:47 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 2020/9 /15202 0/9/152 020/9/ 15Sep-2 015-Se p-20
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 2020/9 /15202 0/9/152 020/9/ 15Tues day, September 15, 2020
控制寄存器地址：283H 计数器0地址：280H 计数器1地址：281H
……
可使用IO命令访问设备（续）
ICH4中的实时钟RTC
RTC寄存器地址索引端口：70H RTC数据端口：71H
扩展实验板上的并口控制器（8255）＋7段数码 管
8255控制寄存器端口：28BH 8255 A口地址：288H 8255 C口地址：28AH
ioperm
设置IO端口读写许可 需要有root权限 ioperm(from, num, turn_on)
可以使用IO命令访问的设备
ICH4中的定时器（8254）
0通道计数器：40H 1通道计数器：41H 2通道计数器：42H 计数器控制器：43H
扩展实验板上的定时器（8253）
函数依次对应了对设备读、写、打开、释放等操作 对应内核驱动需要进行的工作
设备通过主设备号与次设备号进行区分。在确 定系统中设备号可以在代码中指定，也可以由 系统自动分配
驱动程序分析
包括的头文件
<linux/fs.h>：定义了结构体 <asm/uaccess.h>：定义了其中用到的put_user函数
init_module函数
调用register_chrdev向系统注册字符设备，返回值即 系统分配的主设备号
分配的主设备号小于0，则表示注册设备错误
驱动程序分析（续1）
device_open函数
打开设备时驱动需要完成的工作
由于这里是虚拟设备，因此只是完成了部分内部变 量的初始化，以及设备使用次数加1
• 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。
9/15/2020 8:17:47 AM2020/9/1520.9.15
• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。
•Leabharlann 5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 2020/9 /15202 0/9/152 020/9/ 152020 /9/159/ 15/202 0
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 9月15 日星期 二2020/ 9/1520 20/9/15 2020/9 /15
实验步骤
Linux下使用IO命令访问下列设备：
ICH4中的定时器（8254） ICH4中的实时钟（RTC） 扩展实验板上的定时器（8253） 扩展实验板上的7段数码管 ……
编写下列设备的字符设备驱动程序
ICH4中的RTC 扩展实验板上的7段数码管
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2020 /9/152 020/9/1 5Tuesday, September 15, 2020
调用unregister_chrdev从系统注销字符设备
Linux下直接访问IO地址
in，out，ins，outs
inb、inw、inl：从指定IO地址读1、2、4个字节 outb、outw、outl：向制定IO地址写入数据 inb_p、inw_p、……、outl_p：在执行完读写命
令后，执行一条空指令，暂停一下CPU
Linux下编程访问ICH4的计数器、RTC等功 能部分
Linux下编程访问扩展实验板上7段数码管、 8253定时器、8255并口等设备
学习字符设备驱动程序，编写实际的字符 设备驱动程序
实验原理
ISA总线
全称：Industry Standard Architecture总线 最初用于IBM PC，为8位总线 IBM PC/AT中扩展为16位 EISA协会开发的EISA总线为32位，向下兼容8
将底层设备抽象为设备文件 属于内核代码，运行在内核空间 可以使用Module模式，可以动态加载
字符设备驱动程序
定义了Module中必须定义的函数init_module和 cleanup_module
定义了结构体struct fops，里面定义了对应的 read、write、open、release等函数
位与16位ISA总线
PC104总线
用于工业控制计算机、嵌入式领域 具有功耗低、占用空间小、可扩展等特点
Linux设备驱动程序
Linux中IO设备分为：
字符设备：无需缓冲区直接读写，只能顺序访问 块设备 ：以块为单位读写，可随即访问 网络设备：通过BSD套接口访问
Linux驱动程序