基于ATAPI协议的光驱调试器的设计与实现

摘要

光盘驱动器简称光驱，现在已经成为个人计算机必不可少的配件之一。随着光驱技术的不断发展和光驱功能的日益复杂，对光驱的调试也变得愈加繁琐，而传统的调试工具调试项目单一且不够灵活，因此寻找更为合适的调试工具就变得尤为重要。 本课题在研究光盘驱动器的工作原理及查阅大量参考文献的基础上，针对现有调试工具中的不足，根据光盘驱动器调试的技术要求，定义了一种用于调试光盘驱动器的语言；该语言能满足光盘驱动器绝大部分的调试要求：如修改寄存器的值、测试抖动值和不对称性值、调整转动速度和写功率、计算寻址时间、获得光盘驱动器基本信息等功能。 本文首先介绍了课题的背景，并对ATAPI协议做了简要的介绍，在系统的总体设计中给出了需求分析。在分析了光驱开发需求的基础上，结合现有的程序设计语言解释技术，对如何与SCSI设备通信进行了系统的研究并给出了总体设计方案。其次，详细介绍了调试语言的语法规则和参数组成，同时对该语言进行语句分类，构建了适用于该语言的中间数据结构；基于这样的结构阐述了解释器解释执行的过程，并对词法分析和语法分析做了细致的介绍。再次，详细介绍了主机和光驱通信的实现机制和过程，对主要的函数做了详细的分析。最后，通过实验验证了该解释器可以正确的解释执行光驱调试语言，并可方便灵活的对光盘驱动器进行性能调试，尤其是在写功率的调试中，通过实验获得了实验数据的拟合曲线，得到了具有实践指导意义的极值函数。

目录

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声明

第一章绪论

1.1光盘驱动器产业的发展趋势

1.2课题背景

1.3本文完成的主要工作

第二章相关技术介绍

2.1 ATAPI接口介绍

2.1.1 ATAPI体系结构

2.1.2 ATAPI传输协议

2.2光驱主要性能指标

第三章系统的总体设计

3.1需求分析

3.2总体设计

3.3软件总体层次分析

3.4软件工作流程图

3.5本章小结

第四章解释器的设计与实现

4.1设计思想

4.2 CSV文件格式

4.3中间数据结构

4.3.1数据字典

4.3.2程序流程结构

4.3.3表结构

4.4词法和语法解析模块

4.4.1词法分析

4.4.2语法分析

4.5解释引擎

4.6解释执行控制器

4.7本章小结

第五章通信部分的实现

5.1主机与光驱间的信息传输

5.1.1 Windows NT系统下的SCSI模型

5.1.2 Windows NT中的SCSI Pass-Through Interface

5.1.3 SCSI Pass-Through的IOCTL

5.1.4 SCSI Pass-Through结构定义

5.2 Win32对驱动的通信机制的实现

5.2.1打开设备

5.2.2访问设备

5.2.3关闭设备

5.3光驱命令发送流程

5.4主要函数及使用方法介绍

5.4.1通信控制部分

5.4.2通信处理部分

5.5本章小结

第六章测试

6.1获得光驱及盘片信息

6.2写策略调整

6.3本章小结

第七章结论

参考文献

致谢