(1.西安精密機(jī)械研究所，西安 710075; 2.陜西海泰電子有限責(zé)任公司，西安 710075)

0 引言

隨著嵌入式技術(shù)快速發(fā)展，功能更加齊全，性能更加強(qiáng)大的臺(tái)式儀器已經(jīng)面世，例如LXI儀器，其數(shù)據(jù)傳輸吞吐率，基于時(shí)間觸發(fā)，組建遠(yuǎn)程分布式測(cè)控系統(tǒng)都具有明顯優(yōu)勢(shì)，但GPIB經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，總線協(xié)議已經(jīng)相當(dāng)成熟，仍然受到傳統(tǒng)用戶的青睞，因此眾多國(guó)內(nèi)外測(cè)試測(cè)量研發(fā)商開發(fā)高端的臺(tái)式儀器時(shí)，都會(huì)保留傳統(tǒng)的GPIB接口。由于LINUX操作系統(tǒng)內(nèi)核是開源的，使用者可以根據(jù)自身的需求，對(duì)其進(jìn)行裁減配置，形成高效的嵌入式操作系統(tǒng)，使得LINUX成為當(dāng)前最流行的嵌入式操作系統(tǒng)之一，但不足之處是，它不像WINDOWS，有微軟專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行不斷優(yōu)化和升級(jí)，LINUX并非以商業(yè)盈利為目的，沒(méi)有專門組織對(duì)其進(jìn)行官方維護(hù)，從而LINUX內(nèi)核在集成各個(gè)芯片廠商的驅(qū)動(dòng)時(shí)，不少驅(qū)動(dòng)在一些應(yīng)用情況下，傳輸性能還不夠理想，尤其像GPIB這種只是測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域里的專用總線，相比應(yīng)用廣泛的USB、LAN，更具典型性。

為了提升LINUX系統(tǒng)下GPIB傳輸性能，文章對(duì)其驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化。將GPIB中斷服務(wù)程序分割成頂半部和底半部，在底半部里開辟了配置成非原子操作的工作隊(duì)列，同時(shí)采用睡眠機(jī)制，高效的實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)運(yùn)行效率；在數(shù)據(jù)接收流程里，采用FIFO半滿位判斷標(biāo)準(zhǔn)，使得從FIFO中收數(shù)據(jù)到內(nèi)核緩沖區(qū)和向FIFO里傳數(shù)據(jù)可以并發(fā)進(jìn)行，從而提升了數(shù)據(jù)傳輸速率；設(shè)備文件操作中的讀寫函數(shù)可能會(huì)同時(shí)操作臨界資源，應(yīng)用信號(hào)量避免了競(jìng)態(tài)的發(fā)生，增強(qiáng)了驅(qū)動(dòng)可靠性。

1 LINUX字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型分析

LINUX字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序[5]一般包括3部分：初始化、中斷服務(wù)、設(shè)備文件操作。在驅(qū)動(dòng)程序初始化時(shí)，要向系統(tǒng)注冊(cè)此驅(qū)動(dòng)程序，系統(tǒng)后續(xù)才能調(diào)用驅(qū)動(dòng)里各設(shè)備文件操作接口。在Linux系統(tǒng)里，是通過(guò)調(diào)用register_chrdev向系統(tǒng)注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，初始化部分除了注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，一般還需要給驅(qū)動(dòng)程序申請(qǐng)系統(tǒng)資源，包括內(nèi)存、時(shí)鐘、I/O端口等，芯片的初始化也在這里進(jìn)行，另外還要設(shè)置清除，它是讓在初始化里注冊(cè)的資源，全部從內(nèi)核里注銷掉。對(duì)于設(shè)備經(jīng)常會(huì)提出請(qǐng)求給CPU，來(lái)執(zhí)行設(shè)備需要完成的操作，這就需要有中斷服務(wù)，驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)調(diào)用request_irq函數(shù)來(lái)申請(qǐng)中斷，其原型：int request_irq(unsigned int irq,void(*handler)(int irq,void dev_id,struct pt_regs*regs),unsigned long flags,const char*device,void*dev_id)；參數(shù)irq表示所要申請(qǐng)的硬件中斷號(hào)，handler為向系統(tǒng)申請(qǐng)的中斷服務(wù)程序，中斷產(chǎn)生時(shí)由系統(tǒng)來(lái)調(diào)用，調(diào)用時(shí)所帶參數(shù)irq為中斷號(hào)，dev_id為申請(qǐng)時(shí)告訴系統(tǒng)的設(shè)備標(biāo)識(shí)，regs為中斷響應(yīng)時(shí)信息寄存器地址；flag是申請(qǐng)時(shí)的選項(xiàng)，它決定中斷處理程序的一些特性，其中最重要的是影響處理速率和資源開銷的中斷響應(yīng)方式；device為設(shè)備名，在/proc/interrupts文件里被記錄，中斷服務(wù)具體的內(nèi)容由設(shè)備需要完成的操作來(lái)決定。設(shè)備文件操作是指file_operations結(jié)構(gòu)中的成員，它們?nèi)渴呛瘮?shù)指針，每個(gè)函數(shù)都完成一種設(shè)備操作，如讀寫操作，選擇操作，控制操作等。

字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)流程是：

1)查看原理圖及芯片資料理解設(shè)備的工作原理；

2)定義主設(shè)備號(hào)、注冊(cè)資源、注銷設(shè)備號(hào)及資源；

3)設(shè)計(jì)芯片初始化流程；

4)設(shè)計(jì)中斷服務(wù)；

5)定義file_operations結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的文件操作；

6)編寫用戶態(tài)測(cè)試程序，調(diào)試設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

調(diào)試時(shí)是通過(guò)insmod和rmmod命令實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的加載和卸載，加載與卸載的原理如圖1所示。

圖1 加載與卸載的原理

2 GPIB驅(qū)動(dòng)程序優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 TNT4882原理

TNT4882是美國(guó)NI公司的一款高速且聽講功能兼?zhèn)涞腉PIB(General purpose interface bus)接口專用芯片。它內(nèi)部集成了Turbo488(高速傳輸電路)及NAT4882(IEEE488.2兼容電路)，能夠兼容ANSI IEEE Standard 488.1和ANSI IEEEStandard 488.2規(guī)范，其內(nèi)置還具有16個(gè)增強(qiáng)型IEEE488兼容收發(fā)器[6]。

TNT4882 內(nèi)部寄存器[7]共32個(gè)，每個(gè)寄存器的控制字都是8位，地址通常是TNT4882的基地址加上各個(gè)寄存器所對(duì)應(yīng)的偏移量而確定的。在GPIB驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中，只有對(duì)寄存器進(jìn)行正確設(shè)置，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)GPIB的各種操作。工作模式可分為單芯片模式和Turbo + 9914模式，工作模式的選擇和轉(zhuǎn)換，由寄存器的設(shè)置來(lái)決定。Turbo+9914相當(dāng)于TMS9914A芯片的工作模式，目地是為了兼容此款芯片，但此時(shí)功能更加強(qiáng)大，單芯片工作模式是NI公司推薦的TNT4882工作模式，工作時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。由于單芯片模式采用的是最簡(jiǎn)單又是最快速的結(jié)構(gòu)，并且是推薦的TNT4882工作模式，因此，本驅(qū)動(dòng)是在這種模式下進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖2 單芯片工作模式

2.2 初使化函數(shù)設(shè)計(jì)

在初使化函數(shù)里除了注冊(cè)設(shè)備號(hào)以外，還要有以下方面要實(shí)現(xiàn)：寄存器硬地址映射到內(nèi)存的虛擬地址；分別初始化讀寫互斥的信號(hào)量、中斷服務(wù)程序底半部的工作隊(duì)列、阻塞的等待隊(duì)列；初始化芯片。

由于內(nèi)核無(wú)法訪問(wèn)TNT4882寄存器硬地址，所以要通過(guò)映射到內(nèi)存的虛擬地址，來(lái)訪問(wèn)TNT4882寄存器，映射的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)調(diào)用內(nèi)核函數(shù)ioremap()來(lái)實(shí)現(xiàn)，此函數(shù)第一個(gè)參數(shù)設(shè)置為TNT4882芯片的首地址，TNT4882芯片的首地址是由硬件使用的片選信號(hào)線決定，函數(shù)的返回值便是首地址在內(nèi)存的映射地址，由于芯片手冊(cè)給出了每個(gè)寄存器的偏移量，這樣TNT4882的首地址在內(nèi)存的映射地址加上偏移量就是每個(gè)寄存器在內(nèi)存的地址。

信號(hào)量的本質(zhì)是一個(gè)整數(shù)值，它和一對(duì)函數(shù)聯(lián)合使用，這一對(duì)函數(shù)通常稱為P和V，P函數(shù)使信號(hào)量的值增加，V函數(shù)使信號(hào)量的值減少。如果信號(hào)量的值大于零，則進(jìn)程可以操作臨界區(qū)的資源，反之，如果值小于零，則進(jìn)程不能操作臨界區(qū)的資源[8]。由于讀寫函數(shù)可能會(huì)操作同一資源，這種情況會(huì)產(chǎn)生競(jìng)態(tài)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)核的崩潰，所以需要通過(guò)信號(hào)量互斥，使用信號(hào)量之前要對(duì)其進(jìn)行初使化，一般放在驅(qū)動(dòng)初使化函數(shù)里，調(diào)用的內(nèi)核函數(shù)為init_MUTEX()；由于中斷處理是獨(dú)占CPU的，這樣如果整個(gè)任務(wù)需要?jiǎng)e的進(jìn)程在中斷后很短時(shí)間立刻執(zhí)行，那么中斷處理就不能耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，所以經(jīng)常把中斷處理分為頂半部和底半部，頂半部只用來(lái)響應(yīng)中斷而底半部通過(guò)開辟個(gè)內(nèi)核進(jìn)程進(jìn)行真正的處理，而內(nèi)核進(jìn)程是不獨(dú)占CPU的，這樣別的進(jìn)程也可同時(shí)執(zhí)行，在底半部開辟進(jìn)程常用的機(jī)制就是工作隊(duì)列，而且工作隊(duì)列還允許睡眠機(jī)制，使用工作隊(duì)列時(shí)同樣也需進(jìn)行初使化，它通過(guò)調(diào)用INIT_WORK ()完成；阻塞是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程睡眠的機(jī)制，進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)如果需要等待一個(gè)事件來(lái)到才能繼續(xù)運(yùn)行，這時(shí)就需要用阻塞來(lái)使進(jìn)程睡眠，由于應(yīng)用層的進(jìn)程需要等待數(shù)據(jù)來(lái)到才能繼續(xù)處理，所以在內(nèi)核的讀函數(shù)里需要添加阻塞，內(nèi)核給驅(qū)動(dòng)提供的最簡(jiǎn)便的阻塞，就是等待隊(duì)列機(jī)制，使用前一樣要進(jìn)行初使化，調(diào)用的函數(shù)是init_waitqueue_head()。

TNT4882芯片在上電運(yùn)行前，要進(jìn)行初使化，初使化的流程為：復(fù)位TNT4882芯片中的Turbo電路；將 TNT4882設(shè)置成Turbo+7210式;將TNT4882設(shè)置成單芯片模式；使Local_ PowerOn信號(hào)有效；設(shè)置TNT4882的GPIB主地址，屏蔽副地址以及設(shè)置GPIB握手參數(shù)；清除Local_ PowerOn信號(hào)后,開始GPIB操作。此過(guò)程全部是給寄存器賦值，這可通過(guò)內(nèi)核iowrite8()函數(shù)進(jìn)行。

2.3 中斷服務(wù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

中斷函數(shù)的流程如圖3所示，ATN(Attention)代表注意命令，REN(Remote Enable)代表遠(yuǎn)控使能狀態(tài)，LACS(Listener Active State)代表聽者作用狀態(tài)，TACS(Talker Active State)代表講者作用狀態(tài)。GPIB主設(shè)備發(fā)來(lái)ATN命令，TNT4882產(chǎn)生中斷，如果GPIB接口處是遠(yuǎn)控使能和聽者作用狀態(tài)，那么GPIB接口就準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)，如果GPIB接口處是遠(yuǎn)控使能和講者作用狀態(tài)，那么GPIB接口就可以發(fā)送數(shù)據(jù)。具體實(shí)現(xiàn)的方法是:利用linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)中斷注冊(cè)接口request_irq，將中斷響應(yīng)注冊(cè)到內(nèi)核里，中斷號(hào)設(shè)置成硬件設(shè)計(jì)時(shí)占用中斷向量表中的中斷號(hào)，從參數(shù)*device得到的GPIB設(shè)備名，寫入/proc/interrupts文件里，同時(shí)將中斷響應(yīng)屬性flags配置成中斷底半部獨(dú)立運(yùn)行，用iowrite8()將TNT4882中斷使能寄存器中有關(guān)的ATN、REN、TAC、SLACS全部使能，在中斷服務(wù)程序中，用ioread8()讀TNT4882中斷響應(yīng)信息寄存器的信息，出現(xiàn)與LACS相同的信息，調(diào)用收操作，出現(xiàn)與TACS一致的信息，調(diào)用發(fā)操作。

對(duì)于TNT4882芯片，收發(fā)操作首先要對(duì)收發(fā)數(shù)據(jù)狀態(tài)初始化，然后循環(huán)收發(fā)數(shù)據(jù)，最后退出收發(fā)數(shù)據(jù)狀態(tài)。對(duì)于具體流程，發(fā)送數(shù)據(jù)流程，如圖4所示。由于GPIB是通過(guò)接口之間的握手協(xié)議來(lái)進(jìn)行通信，所以接收和發(fā)送流程的初始化和退出要完全按照協(xié)議規(guī)定來(lái)設(shè)計(jì)，他們是一致的，這樣在接收數(shù)據(jù)的具體流程中，只詳細(xì)分析了數(shù)據(jù)接收過(guò)程，如圖5所示。TNT4882的FIFO是一個(gè)16字節(jié)深的緩沖區(qū)，TNT4882不僅提供了它的全滿標(biāo)志位而且還提供了半滿標(biāo)志位，此流程中沒(méi)有使用傳統(tǒng)的全滿位作為接收數(shù)據(jù)的判斷位，而是采用了FIFO半滿位進(jìn)行判斷，這樣從FIFO中收數(shù)據(jù)到內(nèi)核緩沖區(qū)和向FIFO里傳數(shù)據(jù)可以同時(shí)并發(fā)進(jìn)行，而如果用全滿位進(jìn)行判斷，只有先收數(shù)據(jù)后，有了空間才能向FIFO里傳數(shù)據(jù)，所以采用半滿位可以提高數(shù)據(jù)接收速率。

圖3 中斷函數(shù)的流程

圖4 數(shù)據(jù)發(fā)送流程 圖5 數(shù)據(jù)接收流程

在中斷函數(shù)里，數(shù)據(jù)收發(fā)操作是通過(guò)調(diào)用自定義的兩個(gè)函數(shù)：short Receive(void)，short Send(void)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于收是直接調(diào)用收函數(shù)，而對(duì)于發(fā)則是間接調(diào)用，通過(guò)調(diào)用工作隊(duì)列來(lái)調(diào)用發(fā)函數(shù)，如果直接調(diào)用數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)，那么根據(jù)中斷服務(wù)程序運(yùn)行是獨(dú)占CPU的原理，導(dǎo)致用戶態(tài)的應(yīng)用程序只能等中斷服務(wù)程序結(jié)束才能執(zhí)行，這樣數(shù)據(jù)還沒(méi)有過(guò)來(lái)，就先執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送，反復(fù)輪詢，這顯然是低效的，而調(diào)用工作隊(duì)列，等于內(nèi)核開辟了一個(gè)進(jìn)程，便釋放了CPU，并配置成非原子操作模式[9]，這樣內(nèi)核態(tài)的工作隊(duì)列和用戶態(tài)的進(jìn)程可同時(shí)運(yùn)行，當(dāng)在工作隊(duì)列開始處再加上睡眠，數(shù)據(jù)到達(dá)內(nèi)核后，喚醒工作隊(duì)列，此時(shí)再調(diào)用發(fā)函數(shù)，數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送，此時(shí)運(yùn)行效率明顯提升。

數(shù)據(jù)收發(fā)操作具體實(shí)現(xiàn)的方法是:在數(shù)據(jù)發(fā)操作方面，用creat_workque創(chuàng)建工作隊(duì)列，將該創(chuàng)建的工作隊(duì)列賦給queue_work函數(shù)第一個(gè)參數(shù)，將Send(void)函數(shù)指針賦給queue_work函數(shù)第二個(gè)參數(shù)，從而將Send(void)函數(shù)插入工作隊(duì)列，并將workqueue_struct 類型的結(jié)構(gòu)體變量中的屬性成員配置成非原子操作，中斷服務(wù)程序運(yùn)行到queue_work接口處，內(nèi)核將自動(dòng)開辟進(jìn)程執(zhí)行Send(void)，在開辟進(jìn)程開始處，調(diào)入wait_event_interruptible()使Send(void)睡眠，在文件操作寫函數(shù)結(jié)束處，調(diào)入wake_up_interruptible()來(lái)喚醒該睡眠；對(duì)于Send(void)本身，用memset函數(shù)將TNT4882的FIFO清空，并用iowrite8()在傳輸寄存器里配置傳輸參數(shù)和傳輸字節(jié)數(shù)，配置完成后，再用ioread8()讀取傳輸就緒位，等待傳輸就緒，最后使能傳輸位，完成初始化；設(shè)置傳輸字符計(jì)數(shù)變量，讀取FIFO狀態(tài)寄存器，判斷是否FIFO為滿，不為滿時(shí)往里面循環(huán)寫數(shù)據(jù)，直到計(jì)數(shù)變量到達(dá)此次發(fā)送字符數(shù)，退出發(fā)送操作，注意發(fā)操作結(jié)束后，要利用的destroy_workque注銷工作隊(duì)列。在數(shù)據(jù)收操作方面，初始化與發(fā)操作一致，不做贅述，用ioread8()讀取中斷使能寄存器的聽狀態(tài)位，如果是聽狀態(tài)，并且FIFO至少半滿，設(shè)置接收計(jì)數(shù)變量，開始從FIFO中用循環(huán)取數(shù)據(jù)，直至取FIFO半滿的數(shù)據(jù)，然后再判斷中斷使能寄存器的聽狀態(tài)位，如果仍是聽狀態(tài)，重復(fù)以上操作，如果聽狀態(tài)結(jié)束，F(xiàn)IFO中仍有數(shù)據(jù)，用ioread8()將數(shù)據(jù)取回，退出收操作。

2.4 設(shè)備文件操作讀寫優(yōu)化設(shè)計(jì)

GPIB驅(qū)動(dòng)里的讀寫函數(shù)即read和write分別實(shí)現(xiàn)用戶態(tài)從內(nèi)核收數(shù)據(jù)和用戶態(tài)向內(nèi)核發(fā)數(shù)據(jù)，實(shí)際上就是在read和write里分別調(diào)用內(nèi)核的copy_to_user和copy_from_user來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)在初使化里的分析，讀寫要進(jìn)行互斥，采用的方式是信號(hào)量。 具體實(shí)現(xiàn)的思路是：設(shè)信號(hào)量為驅(qū)動(dòng)全局變量并調(diào)用內(nèi)核函數(shù)DECLARE MUTEX()使其初始值為1，在讀寫函數(shù)里的開始處調(diào)用down()使信號(hào)量減1，結(jié)束處調(diào)用up()使信號(hào)量加1。這樣如果寫進(jìn)程操作了臨界資源，信號(hào)量的值變?yōu)榱?，讀進(jìn)程則無(wú)法操作臨界資源，當(dāng)寫進(jìn)程結(jié)束后，信號(hào)量的值恢復(fù)為1，此時(shí)讀進(jìn)程可以操作臨界資源，信號(hào)量的值又變?yōu)榱?，寫進(jìn)程則無(wú)法操作臨界資源，當(dāng)讀進(jìn)程結(jié)束后，信號(hào)量的值又恢復(fù)為1，此時(shí)寫進(jìn)程又可再次操作臨界資源，這樣就實(shí)現(xiàn)了讀寫互斥，消除了競(jìng)態(tài)。

除此之外，由于內(nèi)核的讀函數(shù)是給應(yīng)用程序調(diào)用的函數(shù)接口，為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序在數(shù)據(jù)沒(méi)有到來(lái)的時(shí)候能夠被掛起，內(nèi)核的讀函數(shù)還要實(shí)現(xiàn)阻塞，具體實(shí)現(xiàn)的思路是：在讀函數(shù)里的開始處可以通過(guò)調(diào)用wait_event_interruptible()來(lái)使讀函數(shù)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，wait_event_interruptible()要放到down()前面，否則會(huì)產(chǎn)生死鎖，在GPIB接口處聽者作用狀態(tài)結(jié)束時(shí)，通過(guò)wake_up_interruptible()來(lái)喚醒睡眠狀態(tài)，這樣就實(shí)現(xiàn)了讀阻塞。

3 測(cè)試驗(yàn)證

將儀器與計(jì)算機(jī)通過(guò)GPIB電纜相連，將mknod建立設(shè)備結(jié)點(diǎn)命令和insmod向內(nèi)核插入驅(qū)動(dòng)命令的參數(shù)均設(shè)置為優(yōu)化后的GPIB驅(qū)動(dòng)模塊，然后將以上命令編寫成腳本，在LINUX終端下運(yùn)行此腳本，GPIB驅(qū)動(dòng)便加載到LINUX內(nèi)核，并運(yùn)行測(cè)試程序，因?yàn)樵贕PIB驅(qū)動(dòng)的read函數(shù)里用了阻塞機(jī)制，所以在數(shù)據(jù)沒(méi)有到來(lái)之前，程序在阻塞狀態(tài)。從圖6可以看到GPIB設(shè)備已打開，驅(qū)動(dòng)被成功加載到內(nèi)核。

圖6 優(yōu)化后的GPIB驅(qū)動(dòng)被成功加載到內(nèi)核

接著在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行GPIB管理器軟件，*IDN？[10]命令隨軟件啟動(dòng)自動(dòng)發(fā)送，枚舉當(dāng)前在線儀器，圖7展示了儀器的信息成功返回；最后再對(duì)GPIB驅(qū)動(dòng)進(jìn)行命令快速連續(xù)發(fā)送測(cè)試，如圖8所示。

圖7 儀器信息成功返回

圖8 命令快速連續(xù)發(fā)送測(cè)試

從以上測(cè)試步驟可以看到，優(yōu)化后的GPIB驅(qū)動(dòng)加載到LINUX內(nèi)核，系統(tǒng)運(yùn)行正常，說(shuō)明與系統(tǒng)兼容性良好，利用GPIB管理器軟件對(duì)在線GPIB儀器進(jìn)行枚舉，設(shè)備被正常識(shí)別，說(shuō)明驅(qū)動(dòng)通信正常，以上兩方面的測(cè)試，反映了優(yōu)化后的GPIB驅(qū)動(dòng)并沒(méi)有影響驅(qū)動(dòng)原有的正常運(yùn)行和功能，最后再針對(duì)向儀器發(fā)命令的頻率比較高時(shí)，GPIB驅(qū)動(dòng)傳輸性能不是很理想的問(wèn)題，進(jìn)行命令快速連續(xù)發(fā)送測(cè)試，所有命令返回值均立即并正確返回，GPIB管理器軟件并無(wú)警告或異常報(bào)錯(cuò)提示，這表明優(yōu)化后的GPIB驅(qū)動(dòng)，使此問(wèn)題得到了有效的改善。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要從中斷服務(wù)程序和設(shè)備文件操作讀寫函數(shù)對(duì)GPIB驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在中斷服務(wù)程序底半部里，利用非原子操作工作隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)核態(tài)的進(jìn)程和用戶態(tài)的進(jìn)程并行，并結(jié)合了睡眠機(jī)制，從而提高了驅(qū)動(dòng)運(yùn)行效率；受并行工作思想的啟發(fā)，提出了FIFO半滿位作為接收數(shù)據(jù)流程中的判斷標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了FIFO中收數(shù)據(jù)到內(nèi)核緩沖區(qū)和向FIFO里傳數(shù)據(jù)可以并發(fā)進(jìn)行，對(duì)加快數(shù)據(jù)傳輸速率起到了較好的效果；在讀寫函數(shù)里，應(yīng)用了信號(hào)量，避免了讀寫可能同時(shí)操作臨界資源的隱患，對(duì)驅(qū)動(dòng)的可靠運(yùn)行進(jìn)行了加固。在對(duì)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行效率，傳輸速率，可靠性幾方面的優(yōu)化后，GPIB驅(qū)動(dòng)傳輸性能得到了一定的提升。