LABORATORIO DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS. Controladores para GNU/Linux

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LABORATORIO DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS

Controladores para GNU/Linux

Alvaro Araujo

Marzo ‘06 DEPARTAMENTO

DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

OBJETIVOS

• CONCEPTO DE CONTROLADOR

• CONTROLADORES EN GNU/LINUX

• EJEMPLO DE CONTROLADOR

• DESMITIFICAR LOS CONTROLADORES

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LABORATORIO DE SISTEMAS ELECTRÓNICOS

•ARQUITECTURA

•“Módulo software que permite a otros módulos interactuar con los diferentes dispositivos hardware”

DEFINICIÓN

ESPACIO DE USUARIO Y KERNEL

Espacio de usuario (aplicaciones)

Espacio de kernel (módulos o controladores)

Hardware

Funciones de intercambio entre el espacio de usuario y el espacio del kernel (Ficheros)

Funciones de intercambio entre el espacio del kernel y el dispositivo hardware

(3)

FUNCIONES USUARIO-KERNEL

Quitar módulo Cerrar dispositivo Escribir dispositivo Leer dispositivo Abrir dispositivo Carga de módulo

Funciones de kernel

Funciones de usuarios Eventos

FUNCIONES KERNEL-HARDWARE

Escribir datos Leer datos

Funciones del kernel

Eventos

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MI PRIMER CONTROLADOR

__KERNEL__

#define MODULE

#include <linux/module.h>

$ gcc –c nada.c

$ insmod nada.o

$ lsmod

$ rmmod nada nada.c

rmmod Quitar módulo

Cerrar dispositivo Escribir dispositivo Leer dispositivo Abrir dispositivo

insmod Carga de

módulo

Funciones de kernel

(5)

__KERNEL__

#define MODULE

int init_module(void){

printk(“<1>Hola mundo\n”);

return 0;

}

void cleanup_module(void) {

printk(“<1>Adios amigos\n”);

} algo.c

__KERNEL__

#define MODULE

return 0;

}

} algo.c

(6)

__KERNEL__

#define MODULE

#include <linux/init.h>

module_init(mi_inicio);

module_exit(mi_final);

algo.c

__KERNEL__

#define MODULE

return 0;

}

} algo.c

(7)

cleanup_module rmmod

Quitar módulo Cerrar dispositivo Escribir dispositivo Leer dispositivo Abrir dispositivo

init_module insmod

Carga de módulo

Funciones de kernel

CONTROLADOR PUERTO PARALELO

• OCUPA TRES BYTES DE MEMORIA

• DIRECCIÓN PRIMER BYTE 0x378

• ÚNICAMENTE PRIMER BYTE: SALIDAS

(8)

__KERNEL__

#define MODULE

#include <linux/fs.h>

#include <linux/types.h>

#include <asm/io.h>

/*Declaración de funciones*/

int paralelo_open(struct inode *inode, struct file *filp);

int paralelo_release(struct inode *inode, struct file *filep);

ssize_t paralelo_read(struct file *filep, char *buf, size_t count, loof_t *f_pos);

ssize_t paralelo_write(struct file *filep, const char *buf, size_t count, loof_t

*f_pos);

void cleanup_module(void);

(9)

/*Funciones de acceso a fichero*/

Struct file_operations paralelo_fops = { read: paralelo_read,

write: paralelo_write, open: paralelo_open, release: paralelo_release };

/*Variables globales*/

Int paralelo_major =60;

$ mknod /dev/paralelo c 60 0

DISPOSITIVOS == FICHEROS /dev

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/*Inicio de módulo*/

Int init_module(void){

int result;

//Registrando dispositivo

result = register_chrdev(paralelo_major,

“paralelo”, &paralelo_fops);

if (result < 0){

printk(“<1>Fallo número mayor\n”);

return result;

}

/* Disponibilidad de la región de memoria*/

port = check_region(0x378,1);

if (port){

printk(“<1>Fallo”);

result = port;

goto fallo;

}

printk(“<1>Insertando módulo”);

return 0;

fallo:

cleanup_module();

(11)

if (port){

result = port;

goto fallo;

}

return 0;

fallo:

if (port){

result = port;

goto fallo;

}

return 0;

fallo:

(12)

/* Liberando el módulo*/

Void cleanup_module(void) {

//Liberamos el número mayor

unregister_chrdev(paralelo_major,

“paralelo”);

//Liberamos el puerto if (!port)

release_region(0x378,1);

printk(“<1>Quitando módulo”);

}

/* Abriendo el dispositivo como fichero*/

int paralelo_open(………) { MOD_INC_USE_COUNT;

printk(“<1>Abriendo”);

return 1;

}

/* Abriendo el dispositivo como fichero*/

int paralelo_close(………) { MOD_DEC_USE_COUNT;

printk(“<1>Cerrando”);

return 0;

}

(13)

/* Leyendo del dispositivo*/

int paralelo_read(………) { char par_buffer;

par_buffer = inb(0x378);

return 1;

}

/* Escribiendo en el dispositivo*/

int paralelo_write(………) { char par_buffer;

outb(par_buffer,0x378);

return 1;

}

cleanup_module Rmmod

Quitar módulo

File op: release fclose

Cerrar dispositivo

File op: write fwrite

Escribir dispositivo

File op: read fread

Leer dispositivo

File op: open fopen

Abrir dispositivo

init_module insmod

Carga de módulo

Funciones de kernel

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FUNCIONES KERNEL-HARDWARE

outb Escribir datos

inb Leer datos

Funciones del kernel

Eventos

APLICACIÓN FINAL

int main(void){

unsigned char byte;

FILE * puertopar;

puertopar = fopen(“/dev/puertopar”,”w”);

byte = 1;

while(1){

fwrite(&byte,1,1,puertopar);

sleep(1);

byte <<=1;

if (byte == 0) byte = 1;

}

fclose(puertopar);}

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APLICACIÓN FINAL

CONSIDERACIONES ANTARES

__KERNEL__

#define MODULE

#include <linux/fs.h>

#include <linux/types.h>

#include <asm/io.h>

#include <asm/mcfsim.h> /* Registros internos del MCF5272 */

#define MCF_BAR 0x10000000

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REFERENCIA OBLIGADA

LINUX DEVICE DRIVER A.Rubini Ed.O’Reilly

PREGUNTAS