PB173 - Ovladače jádra - Linux
VII.
Jiří Slabý
ITI, Fakulta Informatiky
9. 11. 2010
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010      1 /1
Komunikace s HW
LDD3 kap. 9 a 12
a l/O porty a paměť
* Tj. samotná komunikace
• Práce s PCI zařízeními
• Zobecnění na jiné sběrnice
9. 11. 2010 2/1
1/0-MM 10
Memory Mapped l/O
• Součástí fyzického adresového prostoru
• Přístup standardním čtením/zápisem
• Nutnost přemapovat na virtuální adresy
API
• linux/io.h, linux/ioport.h
• Vytvoření: request_mem_region, release_mem_region
• /proc/iomem
• Mapování: virt=ioremap (phys) , iounmap (virt)
• /proc/vmaiiocinf o (novější jádra)
• R/W: readX (odkud) , writeX (co,   kam) , kde X G {b, w, 1, q}
• Vícenásobné R/W: memcpy_f romio, memcpy_toio
Úkol: Přečíst ACPI identifikaci jako minule, ale s použitím těchto funkcí a kontrolou /proč (př.: drivers/misc/arm-charlcd.c)
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010 3/1
1/0 - porty
Porty
• Speciální adresový prostor
• Závislé na architektuře
• Speciální instrukce (in, out na x86)
• Samostatná (malá) sběrnice
• Na x86: řadič klávesnice, PC spkr, staré časovače a ovladače přerušení, ladicí port (0x80 => segmentový displej na desce), ...
API
• linux/io.h, linux/ioport.h
• Vytvoření: request_region, release_region
• R/W: inX (port) , outX (co,   port) , kde X G {b, w, 1}
• Vícenásobné R/W: insx, outsx Demo: pb173/07
Úkol: Přečíst port 0x80, zapsat do něj 1B a znovu přečíst
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010 4/1
Root
Respektujte soukromí
pb173/marktwain
9. 11. 2010 5/1
Generické rozhraní
Pro porty a MMIO
• Pomalejší (jeden if při každém přístupu)
• Mapování: *_iomap *_iounmap (pci_iomap)
• R/W: ioreadXX, iowriteXX, kde X G {8,16, 32, 64}
Většina rozhraní implementuje MMIO, porty spíše výjimečně
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010 6/1
PCI zařízení
• PCI, PCI-X, PCIe
• Hierarchická sběrnice
• Identifikace doména:bus:slot:funkce
• Bridge (=routery)
• Konfigurační prostor (ROM)
• Automatická konfigurace
• ID zařízení (vendor, device), l/O prostory, IRQ
• Obsah l/O - specifikace zařízení (výrobce)
• lspci
• Podrobnosti v PCI specifikaci
J. Slabý (ITI) PB173/01 9.11.2010 7/1
PCI zařízení v jádře I.
• linux/pci.h, Documentation/pci/*
• struct pci-dev, struct pci_bus
• pci_{set, get}_drvdata - uloží/načte programátorova data
• pci_any_id značí jakékoliv ID
Hledání zařízení
O Iterátory (starší)
• Vícenásobný přístup k zařízení
• Nepodporuje hotplug
• pci_get_device (vendor, device)
• Reference: pci_dev_get, pci_dev_put
struct pci.dev *pdev = NULL;
while ((pdev = pci.get.device (VENDOR, DEVICE, pdev))) {
printk ("%2.x:%.2x.%.2x\n" , pdev->bus->number, PCLSLOT(pdev->devfn ) , PCLFUNC(pdev->devfn)) ;
}
Úkol: vypsat všechna zařízení v systému (jejich ID)
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010 8/1
PCI zařízení v jádře II.
O Událostmi
• Registrace seznamu chtěných zařízení a háčků
• Seznam: struct pci_device_id (vendor, device, atd.)
• Háčky: struct pci.driver (probe, remove, suspend, atd.)
• pci_register_driver,pci_unregister_driver
struct pci-device.id my.table[] = {
{ PCLDEVICE(VENDOR1, DEVICE1) }, { PCLDEVICE (VENDOR!, DEVICE2) }, { PCLDEVICE(0x8086, PCLANY.ID),  . driver.data = 1 },
{ 0, }
};
MODULE.DEVICE.TABLE( pci , my.table) ;
struct pci.driver my.pci-driver = {
.name = "my.driver", . id.table = my.table,
.probe = my.probe , .remove = my.remove,
};
int my.probe (struct pci.dev *pdev, const struct pci.device.id *id)
{
printk ("%2.x %lu\n" , pdev->bus->number, id->dri ver.data ) ; return 0;
}
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010 9/1
Úkol
Navázání PCI zařízení O linux/pci.h
O Definice struct pci_device_id
• ispci -nn a najít Combo a jeho vendor+device ID O Definice struct pci_driver
o probe, remove, name, icLtable
O Definice háčků (viz definici struct pci.driver)
• int   (*probe) (struct pci_dev *,   const  struct pci_device_id *)
• void   (*remove)(struct pci_dev *)
0 V probe a remove vypsat
• pdev->bus->number
• PCI.SLOT(pdev->devfn)
• PCI_FUNC(pdev->devfn)
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010
10/1
Operace s PCI
Probe
• Inicializace PCI zařízení
• pci_enable_device
9 Do té doby nelze některé vlastnosti pdev používat (irq)
• Rezervace a mapování l/O (první část cvičení)
• Vytvoření: pci_request_region, pci_request_regions
• Mapování: pci_ioremap_bar - alias pro
ioremap (pci.resource.start(),  pci.resource.len())
• Nastavení/detekce zařízení
Remové
• Opak Probe
a iounmap, pci_release_region(s), pci_disable_device
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010 11/1
Zobecnění
Většina ostatních sběrnic funguje stejně
• USB, l2C, HID, IEEE1394, ACPI, INPUT, EISA, ...
• Nějaké probe/remove
• Seznam ID
« Registrace „ovladače"
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010
12/1
Úkol
Vyčtení identifikace
9 Povolení zařízení (pci_enable_device) Q Rezervace baru 0 (pci_request_region)
0 Vypsat fyzickou adresu baru 0 a porovnat s ispci O Přemapovat bar 0 (ioremap) O Přečíst a rozkódovat identifikaci dole (readx) O Uklidit v remove (unmap, release, disable)
Offset	Len	R/W	Contents	Meaning
0x0000	4B	R	0xC610RRrr	Design ID & Revision
0x0004	4B	R	OxYMDDhhmm	Design build time
Tabulka: Specifikace baru 0 karet COMBO
Pozn.: součást domácího
J. Slabý (ITI)
PB173/01
9. 11. 2010
13/1