VxD技术分析与开发

利用虚拟设备驱动程序VxD对硬件设备进行虚拟化,通过VxD实施对硬件设备的管理与控制.VxD本质上是被用来管理系统资源(硬件或者软件)、运行于系统核心级Ring0的可执行二进制代码,通过设备驱动程序,多个线程可以同时使用这些资源,从而实现多进程并行运行.VxD通常包括5个段,其核心段是保护模式代码段VxD＿CODE,其中包含了虚拟设备的设备控制例程,回调函数,服务例程和API函数.开发VxD的工具软件很多,具有代表性的主要是DDK、WinDriver和VToolsD.在深入分析Windows9x的VxD技术的实现机制与原理的基础之上,讨论了基于VToolsD的虚拟设备驱动程序VxD开发方法,并给出了一个编程实例.参6.     

硬件设备驱动程序设计与策略

在Windows98或Windows95下如何高效编写硬件设备驱动程序是微机应用开发中迫切需要解决的问题。本文介绍了虚拟设备驱动程度（VxD）是Windows9X下运行的机理和通信策略,以及实例介绍如何设计VxD驱动程序。     

虚拟频谱分析仪中断程序的开发

虚拟仪器是1种以计算机为工具,以各种新型软件为平台的新型电子测试仪器．为了开发友好界面,系统操作平台普遍采用Windows9x系统．但该操作系统不能由用户直接控制硬件,需要开发专门的硬件设备驱动程序,即通过一系列的虚拟设备驱动程序来管理硬件,如进行中断响应、I／O端口读写或直接存储器存取（DMA）．为此,研究了Windows9x平台的虚拟环境、虚拟设备驱动程序VxD的基本方法,比较了在Windos9x中实现硬件中断的2种方法,结合开发工具VtoolsD得出了用C＋＋语言编写的硬件中断的具体编程实例．通过该仪器的开发,成功地解决了数据采集的实时性和安全性问题．     

用虚拟设备驱动程序实现中断方式的串口通讯

阐述了在Windows下开发虚拟设备驱动程序(VxD)进行底层操作的高效的中断方式的串口通讯.分析了虚拟驱动程序,可编程中断控制器,虚拟化中断的方法;例举了UART芯片8250的工作原理来分析串口通讯编程;讨论了WIN32应用程序和VxD间的通讯,给出了VxD的内部组成.应用实例表明该方法下串口通讯是高效的.     

Win98下虚拟设备驱动程序的设计与实现

介绍了电话网络测试系统的组成和结构,Windows98的内核管理机制和应用程序权限级别,简述了在Windows98下开发虚拟驱动程序的几种方法,并给出了在电话网络测试系统中应用虚拟设备驱动程序VxD实例。     

基于CAN总线的实时数据采集系统

建立基于CAN总线的实时数据采集系统，开发出虚拟设备驱动程序VxD，利用VxD读出数据总线上的数据，存入缓冲区内，采用事件驱动的方式，实现CAN总线与应用层之间的数据通讯，完成高速、实时数据采集。     

基于Windows的VxD和WDM驱动程序的设计

在开发微型计算机应用系统的过程中,通常会遇到在Windows环境下对具有特定功能的硬件设备进行直接访问及控制的问题,开发设备驱动程序是设计计算机硬件设备的科研开发人员必须面临的问题.对工业控制中基于Windows95/98的VxD驱动程序和基于Win-dows98SE/2000/XP的WDM驱动程序进行了比较,并研究了VxD驱动程序和WDM驱动程序在设计中各自需要注意的关键问题.最后以基于PCI总线的DSP板为例,设计了其基于Windows的驱动程序,实现了在Windows环境下HOST对DSP板的控制及数据的传输.     

排种器性能测试平台ISA总线数据采集驱动程序的实现

介绍了Win9x的内核结构及硬件中断，并讨论了虚拟设备驱动程序VxD的编程方法．使用VtoolsD类库，编写了基于ISA总线数据采集卡的驱动程序VxD，实现了硬件中断的处理例程，解决了在Windows下利用中断采集数据的问题．     

虚拟设备驱动程序VxD的编写

通过具体的实例介绍了如何使用NuMegaVtoolsd3.0编写在Windows98/Me下运行的虚拟设备驱动程序VxD。     

基于Windows平台的数控系统中断技术研究

基于Windows平台的数控系统是工业控制领域研究的新热点.但是Windows系统不是实时系统,因此如何实现基于Windows平台的实时中断成为关键问题.介绍了实时硬件中断虚拟设备驱动程序VxD的实现方法,通过VxD获取实时钟来实现中断,并且利用事件实现了VxD与应用程序间的通讯,最终解决了这一难题.     

一种32位浮点数字信号处理器(DSPs)的外设模型设计

提出一个使用VHDL语言建立的32位浮点DSPs的外设模型,并分析外设的结构,各部分的工作原理以及相互之间的通信.外设模型中包括了DMA、程序存储器控制器(PMC)、数据存储器控制器(DMC)、外部存储器接口(EMIF)、外设总线控制器(PBC)和定时器,中断选择以及启动逻辑等.模型具有单周期数据存取,多条指令并行读取,程序存储器的高速cache策略,DMA四通道独立控制与操作,DMA以及CPU的两个数据通道可以同时访问数据存储空间等特点.     

LINUX进程的地址空间研究

研究了Linux进程的虚拟地址空间管理,包括页表结构、内存分配策略、线性地址区间结构,线性地址到物理地址的映射等。     

通用多通道高性能DMA控制器设计

直接存储器存取（DMA）是计算机应用系统中用于提高数据传输速率和微处理器使用效率的一项重要技术．文中提出了一种功能较为完备的通用多通道DMA控制器的设计方法,给出了系统仿真和测试结果．该控制器具有8通道,支持优先级和轮转相结合的仲裁机制,利用地址掩码和指针实现FIFO型环形缓冲．采用流水线结构设计,支持硬件握手模式和链表描述符传输方式,具有传输速度快和编程灵活的优点,适用于网络通信、多媒体处理等多种应用领域．     

基于PCI总线的高速数据采集系统

在开发虚拟测试系统过程中,为解决高速数据采集中大容量数据传输和存储问题,以PCI(Peripheral Component Interconnect)总线控制器PLX9054为核心,设计了一种基于PCI总线的高速数据采集系统.给出了数据采集系统的基本结构及单元组成,重点阐述了PCI总线接口软硬件设计方法及注意事项,详细探讨了基于DriverWorks的设备驱动程序开发思想以及基于动态链接库和虚拟仪器软件开发平台的应用软件设计方法.该卡实现了PCI总线主控高速DMA(Direct Memory Access)传输,结合自主研发的虚拟仪器软件开发平台LabScene应用于虚拟仪器本科实验教学中,亦可作为标准通用高速数据采集卡使用.     

基于DSP的DMA控制技术

通过分析TMS32 0C2XX使用保持 (HOLD)操作的直接存储器访问 (DMA)和DMA控制器 82 37- 5的工作原理 ,解决了DSP与 82 37- 5的软、硬件接口问题 ,实现了DMA在数字化语言学习系统中的应用。     

一种基于资源使用阈值边界的虚拟机分配策略

虚拟机分配策略是提高云数据中心的物理主机利用率和降低能量消耗的关键技术。提出一种基于资源使用阈值边界的虚拟机(resource utilization thresholds virtual machine,RUT-VM)分配算法,建立了资源使用效率阈值边界和性能参数的数学模型; RUT-VM算法可以根据云端当前工作负载的状态来获得资源的使用效率情况,在工作负载高于或者低于设置的阈值上界与阈值下界时,将物理主机上的虚拟机进行迁移,放置到新的物理主机上。利用CloudSim3.0作为云数据中心的云端RUT-VM分配策略的测试环境。测试结果表明,RUT-VM分配算法可以减少云数据中心的服务等级协议(service level agreement,SLA)违规,保证云计算的服务质量, 与其它的虚拟机分配算法比较起来,可以明显的降低能量消耗。     

基于DSP的虚拟设备系统设计

在建立系统模型的基础上，用输入输出特性相近的虚拟设备系统来实时仿真被控对象，以检验控制器的控制效果，达到减少现场调试、提高控制器安全性、改进控制效果等目的．给出了以TI公司TMS320F240DSP芯片为核心的虚拟设备系统的软硬件设计，并通过应用实例验证了虚拟设备的仿真效果．     

有效利用片上分块存储器

为了提高嵌入式多媒体应用的实时性能,提出了一种最大化数据并行访问以便充分发挥CPU处理能力的片上存储器分配方法。CPU指令的并行数据访问以及CPU与直接存储器存取(DM A)的并行访问都可能导致冲突,片外存储器的慢速存取也会导致CPU流水线停止。根据CPU处理数据的需要分配片上存储器,采用DM A动态地将数据转移到片上,减小存取慢速片外存储器带来的延时;充分利用CPU多条数据总线并行访问多个存储器块的能力和双端口存储器(DARAM)一个周期两次访问的能力,减小存储器带宽的限制。实验结果表明:合理分配存储器,程序执行时间最多减少了48%。存储器分配该方法简单,易于实现。     

模糊控制理论对Web服务的QoS量化控制技术的研究

文章提出了一个两级控制的资源管理系统,可以动态地分配物理资源给虚拟服务器。对全局控制器提出了盈利和惩罚模式,其目标是获得最大化的资源利用效益;本地控制器的设计采用了模糊逻辑为基础的方法,在系统采样数据运行时自动建立和更新规则库,达到系统自主学习的目的,从而能更好的预测和控制本地的下一阶段中本地的资源需求。通过对Xen上CPU资源分配的控制Web服务器响应时间的实验,验证了模糊预测控制模型,理论和算法在资源分配中应用是可行性。本控制模型和算法可以推广应用于对其它资源的分配上。     

嵌入式SOC中8237的优化

描述了提高嵌入式SOC中的8237性能的一种有效方法。Intel 8237作为一种高性能的可编程的DMA控制器,经常被用于嵌入武系统中。它能有效地提高数据传输效率,减轻MPU的负担,但在控制存储器到存储器数据传输时需要8个DMA时钟周期,相对现在的存储器来说,时间太长、效率太低。针对这一点,提出了一种对8237结构和时序的改进方法,使存储器区域内数据传送性能提高了一倍。