Tworzenie sterowników dla FreeBSD. Michał Hajduk

Transkrypt

1 Tworzenie sterowników dla FreeBSD Michał Hajduk AGH, Kraków

2 Szkic prezentacji Wstęp, defnicje Architektura urządzeń RTC, I2C, DMA Wprowadzenie do tworzenia sterowników Newbus, autokonfguracja Struktura Przykłady implementacji sterowników RTC, I2C Połączenie ze światem użytkownika, pomocne narzędzia Podsumowanie Pytania, komentarze?

3 Architektura urządzeń Defnicje RTC Zegar czas rzeczywistego I2C (Philips) Inter IC (Integrated Circuits) Bus DMA Bezpośredni dostęp do pamięci

4 Magistrala I2C Dwie linie: SDA - Serial Data Line SCL Serial Clock Line Tryb pracy Master / Slave Magistrala szeregowa, dwukierunkowa Transmisja 8 bitowa Adresowanie 7 lub 10 bitowe STOP / START/ REPEATED START 3 prędkości (100 kbps, 400 kbps, 3.4 Mbps) Wykorzystanie (EEPROM, SPD, A/D)

5 Magistrala I2C c.d. Format ramki START / STOP

6 Magistrala I2C c.d. Transmisja danych

7 Wybrane interfejsy jądra bus_space(9) Abstrakcja dostępu do magistrali lokalnej CPU Porządek bajtów, szerokość słów, przestrzeń adresowa bus_dma(9) rman(9) Abstrakcja operacji Direct Memory Access Synchronizacja (cache, DMA bez wsparcia dla koherencji) Warstwa zarządzania abstrakcyjnymi zasobami

8 Newbus Dwa główne interfejsy Device probe, attach, detach shutdown, resume, suspend Bus Mechanizm zorientowany obiektowo Wykorzystanie bus_space bus_space_read bus_space_write mbus root nexus i2c mge rtc

9 Newbus c.d. Główne zalety Pseudo szyny (pseudo-busses) Modularność Dynamiczne przyłączanie Forma drzewa (łatwość obserwacji zależności) Odzielenie części zależnej i niezależnej od sprzętu Interfejs łatwy w użyciu

10 Pliki typu.m Interfejs magistrali Rezerwacja zasobów bus_alloc_resource bus_release_resource Przydzielanie przerwań Inne bus_setup_intr bus_teardown_intr bus_generic_attach bus_add_child Interfejs zdefiniowany w pliku typu.m

11 Struktura sterownika device_method_t cdevsw * probe attach detach shutdown... open close read write ioctl Struktura: device_method_t DEVMETHOD(9) probe attach detach device_t devclass_t softc DRIVER_MODULE(9)... * opcjonalnie

12 Struktura sterownika c.d. make_dev destroy_dev nazwa sterownika nazwa magistrali (rodzic)

13 Struktura sterownika c.d. Deklarowanie zasobów Sterownik Pliki platformowe W naszym przypadku: sys/arm/mv/kirkwood/kirkwood.c

14 Przykładowe implementacje Funckja settime dla sterownika rtc

15 Przykładowe implementacje c.d. Alokacja zasobó w Dodanie potomka Przyłączenie potomka (wywołanie probe i attach)

16 CDEVSW Interesuje nas funkcja write Przypomnienie deklaracji

17 CDEVSW c.d.

18 Testy i porady Blokady w sterownikach Rozwiązywanie problemów KDB/DDB Panic Weryfkacja poprawności kodu Rozwój aplikacji wspomagających testy Pliki źródłowe wykorzystane w prezentacji sys/arm/mv/rtc.c sys/arm/mv/twsi.c sys/dev/iicbus/

19 Kompilacja Dynamiczna forma modułu jądra KLD (dynamic kernel linker) kldload, kldunload dodatkowy Makefle Statyczna forma modułu jądra Podpięcie sterownika do systemu budowania. KERNCONF np. sys/arm/mv/kirkwood/fles.db88f6xxx wpis standard / optional np. sys/arm/conf/db-88f6xxx device name_optional

20 Połączenie ze światem użytkownika (userspace) Implementacja ioctl Wołanie systemowe Funkcje biblioteczne a wołania systemowe Implementacja wołania systemowego Przerwanie software'owe User Space Proce s Kernel Space System Call

21 Pomocne narzędzia (userspace) i2c(8) (FreeBSD 8 - current ) usr.sbin/i2c/ ioctl

22 Pomocne narzędzia (userspace) i2c(8) - ostrzeżenie!

23 Pomocne narzędzia (userspace) truss(1) watchdog(8) pciconf(8) devinfo(8)

24 Podsumowanie Kernel Mode / User Mode Obiektowość Newbus Struktura sterownika man(1) Wygodny system budowania Wsparcie dla developerów Dlaczego warto! style(9)

25 Bibliografa, podziękowania Embedded FreeBSD Cookbook (Paul Cevoli, Newnes 2002, ISBN-13: ) The FreeBSD Project FreeBSD Books Zespół programistów Semihalf

26 Dziękuję za uwagę! Pytania, komentarze?

27 Tworzenie sterowników dla FreeBSD Michał Hajduk AGH, Kraków