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设备与驱动

设备与驱动模块是 Eonix 内核的核心功能之一，提供了对硬件资源的抽象与管理支持，涵盖了块设备、字符设备等多种类型，其中细分还有终端设备的支持。通过模块化与接口化的设计，Eonix 提供了灵活的扩展性和高效的硬件访问能力。

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1. 块设备

块设备主要用于存储设备的管理，以固定大小的块为单位进行数据传输。

块设备抽象与接口

块设备通过 BlockDevice 抽象，支持磁盘（Disk）和分区（Partition）两种类型。核心接口包括：

• 设备 ID（DevId）：唯一标识块设备。
• 容量与请求大小：支持定义设备容量和最大传输页数。
• 块设备队列接口：通过 BlockRequestQueue 标准化数据请求的管理。BlockDevice为设备实现请求队列以及块缓存（正在写）的功能，设备驱动只要实现其请求队列中处理请求的部分即可，这样大大方便了设备驱动的开发。

块设备功能

• 注册与分区管理
  驱动中将块设备通过注册后，可通过读取 MBR 实现自动分区探测，并支持动态添加分区等。
• I/O 操作
  块设备支持直接数据传输（read_raw）和分段读取（read_some），实现高效且灵活的数据访问。

AHCI 驱动的集成

Eonix 内核通过 AHCI 驱动实现对 SATA 设备的支持。Eonix 内核的 AHCI 驱动设计模块化、结构清晰，包含命令接口、控制器和端口管理以及高效的中断处理机制。通过统一的接口设计和硬件加速机制，该驱动能够高效地完成设备初始化、数据传输和错误处理，为现代存储系统提供了可靠的支持。

AHCI 控制器通过 AdapterControl 结构进行管理。该结构映射了 HBA 的全局寄存器块(GHC)，支持提供方法处理全局中断，通过读取 ports_implemented 寄存器获取已实现端口信息，为设备的多端口特性提供支持。AdapterControl 的方法通过读写寄存器实现对控制器状态的直接操作。每个 AHCI 端口通过 AdapterPort 表示，负责特定硬盘的命令管理和数据传输。AHCI 驱动通过统一的 Command 接口抽象了硬盘的各种操作命令。不同类型的命令如标识命令（IdentifyCommand）和逻辑块读取命令（ReadLBACommand）实现了该接口。其中使用 FreeList 结构维护空闲和工作中的命令槽，实现多命令并发处理。通过 send_command 方法发送命令，利用硬件加速的数据结构 PRDT 支持高效数据传输。在中断触发时，通过 handle_interrupt 方法检测并处理各个端口的中断请求，确保传输过程的完整性。

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2. 字符设备

字符设备主要面向流式数据传输，适用于终端、虚拟设备等交互场景。

字符设备抽象与管理

字符设备通过 CharDevice 抽象，包括两种类型：

• 终端(TTY)设备：支持用户交互和作业控制。
• 其他虚拟设备：如 /dev/null 和 /dev/zero 和控制台设备（console）提供特殊功能，满足多样化需求。

字符设备通过 register 方法完成注册，并维护全局字符设备表（CHAR_DEVICES）以支持快速查找。I/O 操作与设备支持输入输出操作，通过 read 和 write 方法完成数据的流式传输。字符设备也具有很好的扩展性，Eonix 提供了 VirtualCharDevice 接口，只需实现 read 和 write 这两个方法即可快速扩展字符设备支持。

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3. 终端设备

终端设备是字符设备的子集，专注于用户交互和作业控制，结合会话与进程组实现全面支持。

终端功能

1. 交互式控制：通过 commit_char、show_char 等方法支持根据当前终端的配置完成字符回显、信号响应和缓冲区管理。
2. 模式切换：支持 canonical(cooked) 模式和 raw模式，适应不同的交互需求。
3. 信号与回显：通过 signal 和 echo_char 方法，支持中断、退出和挂起等信号处理。
4. 作业控制：通过 set_session 和 drop_session 实现终端与会话的动态绑定。终端设备中保存的会话对象有前台进程组的属性，当接收到控制字符的时候可以产生对应的信号，并且发送给前台进程组。用户程序可以使用 tcsetpgrp 等设置当前的前台进程组，完成作业控制。
5. 终端配置：终端设备通过 Termios 结构实现配置管理，支持输入、输出、控制和本地模式等多种配置参数，并提供标准化方法（如 new_standard）快速初始化。

其他的设备驱动想要实现一个终端也非常容易，只要实现 TerminalDevice 接口，就可以创建一个终端设备，也简化了设备驱动的开发。

4. 可以改进的点

由于项目之前的架构调整，块设备的请求队列的缓存被删掉了。正在将块缓存重新加回来。。。