Tóm lược lịch sử điều khiển thiết bị Tóm lược lịch sử điều khiển thiết bị Bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Những hệ PC chạy chip xử lý Intel cung cấp khả định vị cho 640KB nhớ “thực tế”—gọi nhớ thật mẫu chip nhớ mà xử lý trực tiếp hướng vào phương tiện địa vật lý 20 bit Chính xử lý đề nghị cho kiểu trình hoạt động, gọi kiểu thực tế, chỗ xử lý kết hợp thông tin từ hai nghi 16-bit để hình thành địa nhớ 20-bit cho dẫn nhớ nhắc đến Kiến trúc máy tính bao gồm khái niệm khe mở rộng mà vùng người dùng bất chấp với card mua riêng rẽ từ thân máy tính Những card tự chúng thường xuyên đến với thị để đặt công tắc DIP (trễ, jumper pin) thứ tự tạo thay đổi không đáng kể cấu hình Vào/ra Bạn phải giữ sơ đồ tất Vào/ra ấn định ngắt cho PC bạn thứ tự cho phù hợp MS-DOS hợp lược đồ sở file CONFIG.SYS nhờ hệ điều hành hệ thống nạp vào điều khiển thiết bị kiểu chế độ thực cho thiết bị nguyên cho card thêm vào Chắc chắn, trình điều khiển theo hình thức lập trình ngôn ngữ assembly tin vào phạm vi lớn thị INT để gọi tới BIOS tới phục vụ hệ thống bên thân MS-DOS Những người dùng kết thúc bắt buộc học để cầu khẩn ứng dụng qua lệnh Các phần mềm ứng dụng cần thiết học để lập trình hiển thị video, bàn phím, chuột không MS-DOS mà BIOS hệ thống làm đầy đủ Sau này, IBM giới thiệu dòng AT máy tính cá nhân đặt sở hệ vi xử lý Intel 80286 Bộ xử lý 286 thêm kiểu bảo vệ thao tác chỗ chương trình hướng vào lên tới 16 MB nhớ mở rộng nhớ sử dụng địa đoạn 24-bit (theo danh nghĩa gián tiếp qua chọn lọc đoạn ghi đoạn 16-bit) địa offset 16-bit Bản thân MS-DOS Hệ điều hành hệ thống chế độ thực, vài nhà cung cấp phần mềm xây dựng sản phẩm mở rộng DOS tới cho phép người lập trình để di trú ứng dụng kiểu thực tế họ tới kiểu bảo vệ chấp nhận lợi ích to tất nhớ mà trở nên sẵn có thị trường Từ MS-DOS đứng yên vị trí đầu máy tính, công nghệ điều khiển không phát triển thời điểm 1/4 Tóm lược lịch sử điều khiển thiết bị Sự thay đổi bước ngoặt công nghệ PC xuất hiện—trong tổng quan tôi, dù nữa—khi mà Intel đưa bán chip xử lý 80386 Dòng 386 cho phép chương trình để truy nhập lên tới GB địa nhớ ảo gián tiếp qua bảng trang nhớ, cho phép chương trình để dễ dàng sử dụng số lượng cho 32-bit số học địa Đó gió mạnh hoạt động thị trường công cụ phần mềm nhà cung cấp chương trình biên dịch cạnh tranh công ty đưa để bắt khối lượng tăng trưởng liên tục khao khát ứng dụng lớn cho tốc độ xử lý tốc độ nhớ Những trình điều khiển thiết bị viết chương trình chế độ thực 16-bit ngôn ngữ assembly cài đặt qua tệp CONFIG.SYS, người dùng cuối cần để card định cấu hình điều khiển tay Kế tiếp tiến tới chip Bộ vi xử lý chủ yếu vùng thực thi dung lượng Trong viết chương này, máy tính hoạt động nhanh GHz với ổ cứng 50-GB 512 MB (hoặc hơn) nhớ cũ cung cấp dễ dàng phân đoạn lớn mẫu Song song với tiến hóa tảng công nghệ máy tính, tiến hóa khác xuất với công nghệ hệ điều hành Hầu hết người, chí bao gồm người lập trình phần mềm hệ thống, thích biện pháp đồ họa ảnh hưởng lẫn với máy tính tới biện pháp văn Microsoft muộn tới nhóm Hệ điều hành đồ họa—Apple đánh trúng với hệ Macintosh đầu tiên—nhưng có đến thống trị với gia đình Windows Hệ điều hành Trong bắt đầu, Windows tiện ích đồ họa cho MS-DOS kiểu thực tế Trong thời gian, tập hợp trình điều khiển Windows cho phần cứng phổ biến, kể hình , bàn phím, chuột, tồn Những điều khiển tệp tin thực với đuôi mở rộng DRV, chúng viết ngôn ngữ assembly Đến với lớp AT máy tính, Microsoft thiết lập phiên chế độ bảo vệ Windows Microsoft mang chuyển trình điều khiển DRV chế độ thực để chế độ bảo vệ tốt Phần cứng khác thiết bị Windows chuẩn (màn hình, bàn phím, chuột) tiếp tục điều khiển trình điều khiển MS-DOS chế độ thực Kết luận lại, khoảng thời gian sau PC với xử lý 386 trở nên sẵn dùng nơi, Microsoft phát hành Windows 3.0, chế độ “tăng cường” thao tác bắt lấy đầy đủ thuận lợi khả nhớ ảo Thậm chí vậy, với phận nhu cầu phần cứng điều khiển chế độ thực Nhưng vấn đề lớn Từ hỗ trợ đa nhiệm ứng dụng MSDOS (một nhu cầu chấp nhận cho người sử dụng cuối Windows), Microsoft xây dựng hệ điều hành cho máy ảo Mỗi ứng dụng MS-DOS chạy máy ảo mình, làm môi trường đồ họa cho Windows Nhưng tất ứng dụng 2/4 Tóm lược lịch sử điều khiển thiết bị MS-DOS trực tiếp cố gắng nói tới phần cứng đưa cấu trúc IN OUT, nhớ thiết bị đọc ghi, việc dùng ngắt từ phần cứng Hơn nữa, hai nhiều ứng dụng chia sẻ thời gian xử lý đưa dẫn xung đột tới phần cứng Chúng chắn xung đột qua sử dụng hình, bàn phím, chuột, trình diễn biến Tới việc chấp nhận ứng dụng phức tạp tới việc chia sẻ phần cứng vật lý, Microsoft giới thiệu khái niệm điều khiển thiết bị ảo, mục đích rộng tới “thực tế” thiết bị phần cứng Những điều khiển khái quát gọi VxDs hầu hết chúng cho phép tên file phù hợp với mẫu VxD.386, đấu báo kiểu thiết bị quản lý chúng Sử dụng khái niệm này, Windows 3.0 tạo xuất trang bị cỗ máy ảo với thể riêng biệt vài thiết bị phần cứng Nhưng tự thiết bị tiếp tục, hầu hết trường hợp, tới việc điều khiển điều khiển MS-DOS chế độ thực Một vai trò VxD điều đình truy cập tới phần cứng việc chặn đứng cố gắng ứng dụng tới chi tiết nhỏ phần cứng khóa chuyển đổi ngắn gọn Bộ xử lý tới xếp chế độ thực gọi cho chế độ 8086 ảo tới việc chạy trình điều khiển MS-DOS Để không đặt mặt tinh tế nó, khóa chuyển đổi chế độ để chạy điều khiển kiểu thực tế công công dụng chúng chấp nhận cho tăng trôi chảy hợp lý phần cứng hệ điều hành Windows 3.0 có vài hỏng hóc tính gốc nguyên nhân đặc trưng cấu trúc Microsoft trả lời để tới OS/2, phát triển cấn đối (đó sử dụng kỷ 20) với IBM Microsoft có phiên OS/2 trở thành Windows NT, phiên dùng chung chúng vào năm 1990, không lâu sau Windows 3.1 Microsoft xây dựng Windows NT từ với ý định việc tạo cách lâu bền tảng bảo đảm việc chạy hệ điều hành Những trình điều khiển cho Windows NT sử dụng công nghệ nhân-kiểu toanh không chia sẻ thực tế với hai công nghệ điều khiển khác thịnh hành Những trình điều khiển Windows NT sử dụng gần riêng ngôn ngữ lập trình C chúng biên dịch lại cho cấu trúc CPU mà không yêu cầu thay đổi nguồn Vấn đề khác xảy dọc theo khung thời gian Windows 3.0 có phân nhánh quan trọng cho hôm Windows 3.0 thức bị tách khỏi giới phần mềm vào chương trình User-mode Kernel-mode Những chương trình User-mode bao gồm tất chương trình ứng dụng trò chơi người mua máy tính để chạy, chúng không lòng tin để giao du mạnh (hoặc chí trung thực) với phần cứng với chương trình khác Những chương trình Kernel-mode kể Hệ điều hành tất trình điều khiển thiết bị mà người thích bạn viết Những chương trình Kernel-mode tin cẩn 3/4 Tóm lược lịch sử điều khiển thiết bị hoàn toàn chạm tài nguyên hệ thống mà chúng thích Mặc dù Windows 3.0 tách riêng chương trình kiểu họ Hệ điều hành, không phiên Windows (không Window Me) thật đặt bảo vệ nhớ chỗ để nhượng hệ thống bảo mật Bảo mật lĩnh vực Windows NT người kế nghiệp nó, mà ngăn cấm chương trinhg user-mode từ việc nhìn thấy thay đổi tài nguyên quản lý nhân Nguồn máy tính không thật tiến tới điểm nơi mà PC trung bình chạy Windows NT tốt ưa chuộng Microsoft phải giữ cho dòng sản phẩm Windows hoạt động Windows 3.0 phát triển thành 3.1, 3.11, 95 Đang bắt đầu với Windows 95, bạn muốn viết trình điều khiển thiết bị, bạn viết gọi VxD thật điều khiển bảo vệ chế độ 32-bit Cũng bắt đầu với Windows 95, người dùng cuối ném khỏi sơ đồ Vào/ra họ tính Plug Play nhận biết hệ điều hành hệ thống có phần tự động cấu hình phần cứng Như nhà sản xuất phần cứng, nhiên bạn phải viết trình điều khiển real-mode để giữ vui lòng khách hàng bạn mà nâng cấp từ Windows 3.1 lúc đó, Windows NT phát triển thành 3.5, 4.0 Bạn cần điều khiển thứ ba để hỗ trợ hệ thống này, biết nhiều kiến thức lập trình bạn chuyển dự án Microsoft thiết kế công nghệ cho trình điều khiển thiết bị, chế độ điều khiển Windows (WDM), đưa vào Windows 98 Windows Me, người nối nghiệp tới Windows 95 Họ đưa công nghệ tới Windows 2000 Windows XP, người nối nghiệp tới Windows NT 4.0 Bằng thời gian Windows Me, MS-DOS hữu giúp đỡ không cần thiết cuối cho nhà sản xuất phần cứng để lo lắng điều khiển thiết bị realmode Vì WDM, mục đích ban đầu, thực tế tất tảng, trở nên thực để viết cho điều khiển Tổng kết, hôm đứng hình bóng kiến trúc PC nguyên phiên MS-DOS Những người dùng cuối phải mở lớp vỏ PC khác để cài đặt card mở rộng, sử dụng bus mạnh khác ngày làm trước Plug Play bus PCI phần lớn loại bỏ nhu cầu cho người dùng cuối để giữ lại rãnh ghi Vào/ ra, nhớ, cách sử dụng yêu cầu dùng ngắt Vẫn có BIOS chỗ, ngày công việc phần lớn để khởi động hệ thống để khai báo hệ điều hành thực tế (Windows XP Windows Me) khoảng cấu hình chi tiết phát dọc theo đường Và trình điều khiển WDM có tệp có phần mở rộng SYS, điều khiển real-mode làm 4/4 ... chương trình Kernel-mode kể Hệ điều hành tất trình điều khiển thiết bị mà người thích bạn viết Những chương trình Kernel-mode tin cẩn 3/4 Tóm lược lịch sử điều khiển thiết bị hoàn toàn chạm tài nguyên... xuất trang bị cỗ máy ảo với thể riêng biệt vài thiết bị phần cứng Nhưng tự thiết bị tiếp tục, hầu hết trường hợp, tới việc điều khiển điều khiển MS-DOS chế độ thực Một vai trò VxD điều đình truy... đồ họa cho Windows Nhưng tất ứng dụng 2/4 Tóm lược lịch sử điều khiển thiết bị MS-DOS trực tiếp cố gắng nói tới phần cứng đưa cấu trúc IN OUT, nhớ thiết bị đọc ghi, việc dùng ngắt từ phần cứng