windows操作系统原理_win11_冯洛伊曼原理讲解(2)

由于采用的是端口统一编址的方式（也就是给每一个I/O端口分配一个存储器地址），I/O端口的寻址信号由地址总线通过译码得到。CPU用存储器读写指令对I/O接口进行读写，此时，I/O端口的读写操作控制信号采用存储器读（MEMR）和存储器写（MEMW）信号。而在通信卡上为实现内存映射就必须完成相应的译码转换，也就是将对应的双口RAM地址与分配的地址空间对应起来，实现地址的转换。

实现时，采用动态配置内存映射设备，改变内存映射端口的地址也相对方便，比老式的ISA[1]接口用跳线配置要优越些。该双口RAM为8K，但计算机能够访问的只有4K。其中CTRL线是8K RAM的控制线，通过该线可以实现“乒乓”结构[1]的数据传输。

数据接口电路实现数据线的驱动功能。尽管很多计算机主板的数据总线都经过驱动，但为了确保可靠性，数据总线不应直接与双口RAM相连接，而是通过数据驱动器件与数据线相连。windows操作系统原理

控制逻辑电路是与计算机通信的核心部分，该部分主要是实现“乒乓”结构的硬件控制部分。当存储器中的RAM达到HALF READY（半满状态）时发出中断申请实现数据的传输，同时，将CTRL状态取反，使得计算机访问的是其中的一半，即实现了数据传输的“乒乓”结构。此外，数据的读写控制也通过控制逻辑实现。

WDM驱动程序是分层的，不同层上的驱动程序有着不同的优先级[2]。此外，WDM还引入了FDO（功能设备对象）与PDO（物理设备对象）两个新类来描述硬件。

在驱动程序的开发中还涉及到硬件中断的处理。具体地说，首先安装一个中断服务例程（ISR），当相应的中断发生时，内核调用它的中断服务例程。中断服务例程的第一个工作是判断该中断是否由自己的设备产生。如果不是，则返回FALSE，交给其他的中断服务例程；如果是，则处理该中断，并返回TRUE。windows操作系统原理

由于在接口卡中采用了89C52芯片完成数据收发工作，同时协助主机进行信号的处理，这在很大程度上减轻了主机的负担，加速了I/O操作。在驱动程序的编制上，采用了WDM驱动模型，这样可以很方便地将程序移植到任何支持WDM模型的操作系统中去。

2 尤晋元，史美琳等 编著.Windows操作系统原理.北京：机械工业出版社，2001

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