現(xiàn)狀

由于目前本人就職的公司不允許自由使用操作系統(tǒng)開發(fā)，且公司一般為C/C++混合開發(fā)的模式，驅(qū)動(dòng)的開發(fā)也十分的草率，驅(qū)動(dòng)代碼與應(yīng)用代碼雜糅在一起，十分的不清晰。個(gè)人又十分喜愛RT_Thread這個(gè)系統(tǒng)，也翻閱過一些內(nèi)核源碼，學(xué)習(xí)到了非常多的有用的開發(fā)技能。

于是我想到，為何不能自己建立一套驅(qū)動(dòng)管理機(jī)制來進(jìn)行統(tǒng)一？于是萌發(fā)了使用C++來構(gòu)建RT_Thread的設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架的想法。當(dāng)然，我并沒有做到完全一致，而是加入了自己的一些想法，并且也是基于了目前的開發(fā)現(xiàn)狀來進(jìn)行了一定的修改（不允許貼源碼只能截圖哈）。

實(shí)現(xiàn)過程說明

RT_Thread的內(nèi)核對(duì)象分為很多種類別，線程、信號(hào)量、互斥量、設(shè)備、定時(shí)器…由于借鑒了RT_Thread的源碼，故進(jìn)行了刪減，只保留設(shè)備部分，且去除了對(duì)象類型和動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存使用的size變量（RT_Thread的源碼這一部分代碼就不貼了），如圖：

內(nèi)核對(duì)象類：

RT_Thread是把rt_object這個(gè)結(jié)構(gòu)體作為雙向鏈表的元素，這里的話是把CObject這個(gè)類作為雙向鏈表的對(duì)象（C++的類其實(shí)和結(jié)構(gòu)體是一樣的）。

對(duì)象的操作只保留了object_find、object_init、object_detach，修改了register和unregister的操作。type、name、usr_data保留，其中type（設(shè)備的類型）根據(jù)實(shí)際應(yīng)用做了一些修改（部分定義）：

鏈表的插入刪除操作原封不動(dòng)“抄”了RT_Thread的源碼，如圖：

新增驅(qū)動(dòng)的控制與循環(huán)

因?yàn)閯h除了open和close，且考慮到有些驅(qū)動(dòng)需要調(diào)用循環(huán)實(shí)現(xiàn)一定的功能，故新增一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制類CObjCtrl：

該類非常簡(jiǎn)單，如果驅(qū)動(dòng)未使能則循環(huán)退出，且循環(huán)的主體（ObjProcess()）需要該類被繼承后進(jìn)行虛函數(shù)的重寫。

新建注冊(cè)類（基本抽象類）

注冊(cè)類的作用主要就是繼承了CObjCtrl，且替代RT_Thread的register函數(shù)和unregister函數(shù)，將對(duì)象接入雙向鏈表。該類的實(shí)現(xiàn)如下：

需要注意的是，不在需要手動(dòng)調(diào)用register和unregister這兩個(gè)注冊(cè)卸載函數(shù)了，因?yàn)樵隍?qū)動(dòng)類構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行的時(shí)候回自動(dòng)調(diào)用（見構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)）。GetType()和GetName()函數(shù)比較常規(guī)。構(gòu)造函數(shù)需要傳入驅(qū)動(dòng)的類型、名字和私有數(shù)據(jù)（私有數(shù)據(jù)的作用下面會(huì)有說明）。

因?yàn)槔^承了CObjCtrl類，故需要重寫虛函數(shù)ObjProcess()，重寫的ObjProcess()函數(shù)由調(diào)用了本類的AbsLayerProcess()純虛函數(shù)，故本注冊(cè)類依然需要被繼承后重寫該純虛函數(shù)AbsLayerProcess()。

驅(qū)動(dòng)抽象類

該類主要就是繼承了上述注冊(cè)類，且存在常規(guī)的read、write、control接口（虛函數(shù)）。

RT_Thread的驅(qū)動(dòng)初始化是在open函數(shù)調(diào)用的時(shí)候被調(diào)用的，我去除了open和close，所以驅(qū)動(dòng)的初始化放在find函數(shù)內(nèi)部，通過變量b_IsInitOK來記錄是否已經(jīng)進(jìn)行過初始化，也可以手動(dòng)調(diào)用函數(shù)DriverInitial()來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的初始化。查看構(gòu)造函數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，私有數(shù)據(jù)記錄了本驅(qū)動(dòng)抽象類的地址（因?yàn)閭魅肓藅his指針）。

又重寫了注冊(cè)類的AbsLayerProcess()函數(shù)，該函數(shù)調(diào)用的真正需要驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的循環(huán)函數(shù)DriverProcess()。

至此，設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架部分代碼全部開發(fā)完畢。

使用示例

以flash芯片AT45DB為例：

需要實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的read、write、control、init函數(shù)（因?yàn)樵擈?qū)動(dòng)不需要循環(huán)，所以不需要重寫DriverProcess()循環(huán)函數(shù)）。構(gòu)造函數(shù)傳入SPI相關(guān)信息（自己實(shí)現(xiàn)的代碼，不深究）和驅(qū)動(dòng)類型及名字。

實(shí)例化驅(qū)動(dòng)類，自動(dòng)將“對(duì)象”注冊(cè)至鏈表內(nèi)：

使用如下：

至此，基本的設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架已經(jīng)形成，當(dāng)然后面又做了一定的拓展和優(yōu)化，這里不再贅述。RT_Thread實(shí)在是一個(gè)寶藏系統(tǒng)！