Trainings

This page is read only. You can view the source, but not change it. Ask your administrator if you think this is wrong.
====== 12. Dispozitive și drivere ======

===== Subiecte abordate =====

  * Dispozitive văzute în user space
  * Dispozitive virtuale
  * Operații pe dispozitive

===== Resurse utile =====

  * [[https://lwn.net/Kernel/LDD3/|Linux Device Drivers, 3rd Edition]] (free)
  * [[https://lwn.net/images/pdf/LDD3/ch03.pdf|Linux Device Drivers, 3rd Edition, Chapter 3: Char Drivers]] (free, PDF)
  * [[http://ocw.cs.pub.ro/courses/so2/laboratoare/lab04|SO2: Device drivere în Linux]]
  * [[http://koala.cs.pub.ro/training/res/linux-kernel-dev/arc/cap-12-tasks.zip|Arhivă de suport]] (ZIP)

===== Arhivă de suport =====

Arhiva de suport pentru exerciții se găsește [[http://koala.cs.pub.ro/training/res/linux-kernel-dev/arc/cap-12-tasks.zip|aici]]. Descărcați arhiva și apoi decomprimați-o folosind comanda<code>
unzip cap-12-tasks.zip
</code>
===== Demo-uri/Discuții =====

Parcurgere sysfs

Linux Device Model / Linux Device Tree

Major și minor, ''/dev'', ''/proc/devices''

Operații pe dispozitive: structura ''cdev'', structura ''file_operations''

Subsisteme de I/O: ''video4linux'', ''mem'' drivers (''zero'', ''null'', ''full'', ''random'', ''urandom'', ''mem'', ''kmem'', ''port'')

===== Exerciții =====

==== ioctl în dispozitiv de tip caracter ====

Comunicarea și interacțiunea dintre user space și kernel space se poate face prind dispozitive (//devices//). Acestea sunt vizibile utilizatorului ca intrări în sistemul de fișier (de obicei în ''/dev'') pe care acesta le poate opera.

În directorul ''ioctl-print/'' avem un modul de kernel care expunde dispozitivul ''/dev/print'' și care, la operații de tip ioctl (''Input/Output Control'') afișează un mesaj. Este un modul didactic, vrem să urmărim comportamentul ioctl.

Pentru a putea observa apelul ''ioctl()'' folosim și un modul de test rulabil din user space, care este compilat static în executabilul ''print_test''.

<note>
Modulul de kernel se găsește în subdirectorul ''kernel/'' în vreme ce testul de user space se găsește în subdirectorul ''user/''.
</note>

Atât fișierul de test cât și fișierul modul se copiază pe mașina virtuală pentru a putea testa funcționalitatea respectivă: afișarea unui mesaj la apelul ''ioctl()''.

După ce modulul este inserat, trebuie creat dispozitivul ''/dev/print'' cu ajutorul comenzii<code>
mknod /dev/print c 42 0
</code>

Apoi se poate rula executabilul de test cu opțiunea aferentă pentru a invoca funcționalitatea de tip ioctl:<code>
./print_test p
</code>

==== Alocare și dezalocare la ioctl ====

Actualizați modulul anterior și adăugați două noi operații la ''ioctl'', astfel încât la una dintre ele să aloce o zonă de memorie de 10KB și să rețină pointer-ul rezultat într-o variabilă globală, iar la cealaltă să-l elibereze.

Nu va aloca dacă a fost deja alocată zona de memorie, nu o va elibera dacă a fost deja eliberată.

<note tip>
Pentru a defini cele două noi operații, actualizați fișierul header ''include/util.h''.

Implementarea noilor operații o veți face în cadrul blocului ''switch'' din funcția ''print_ioctl()''.
</note>
==== Citire din dispozitiv ====

Operațiile de tipul ''ioctl'' sunt operații de comandă/control. Pentru transfer de informație cel mai adesea follosim operații de tipul ''read'' și ''write''. Pentru început să folosim operația ''read''.

În directorul ''read-string/'' din arhiva de suport a capitolului se găsește o implementare de modul care întoarce un șir predefinit (//anaaremere//) la orice operație de citire. Practic, oricând folosim comanda ''cat'' pe dispozitivul afernet (''/dev/string'') ne va afișa șirul predefinit.

Compilați modululul și apoi copiați-l pe mașina virtuală QEMU și testați această funcționalitate.

<note tip>
După ce modulul este inserat în kernel, va trebui să creați dispozitivul aferent. Pentru aceasta rulați, în mașina virtuală QEMU, comanda<code>
mknod /dev/string c 43 0
</code>

Apoi, pentru a testa, folosiți comanda ''cat'' pe dispozitiv, pentru a citi șirul:<code>
cat /dev/string
</code>
</note>

În modul vor fi, pentru fiecare apel al funcției ''string_read()'', afișate niște mesaje legat de numărul de octeți care s-au dorit citiți și numărul de octeți care s-a citit. De câte ori a fost apelată funcția ''string_read()''? Cum explicați mesajele afișate (în fapt ne interesează valorile de retur ale funcției)?

==== Generator de caractere de 1 ====

Creați un modul de kernel care expune un dispozitiv ''/dev/one'' care la citire generează o infinnitate de caractere de ''1''. Se oprește doar când cere spațiul utilizator să se oprească. Este similar cu ''/dev/zero''.

==== Reply device ====

Adăugați funcționalitatea de ''write'' modulului din directorul ''read-string/'' astfel încât sa și permită scrierea de mesaje în dispozitiv. După ce un mesaj este scris, același mesaj este citit de operațiile de citire.

<note tip>
Pentru a scrie un mesaj într-un fișier, folosiți comanda:<code>
echo "mesaj" > <fisier>
</code>
unde ''<fisier>'' este numele intrării în care vreți să scrieți, de exemplu ''/dev/string''.
</note>

==== Length device ====

Actualizați modulul de mai sus astfel încât la citire să nu mai întoarcă șirul scris, ci un șir de cifre care să însemne lungimea șirului scris anterior.
Trainings

User Tools

Site Tools

Page Tools
