Программное обеспечение параллельного порта

⇐ ПредыдущаяСтр 34 из 55Следующая ⇒

Нижеследующее обсуждение посвящено соответствующей функции для этого проекта. Полный листинг программы для parll. с вместе с файлом parll. h приведен в конце этой книги.

Настройка файловых операций (fops)

Как говорилось ранее, этот модуль использует open (), close () и ioctl (), как и описанные ранее init и cleanup.

Первым шагом является настройка структуры файловых операций. Эта структура определена в /linux/f s.h, перечисляющем все функции, которые можно реализовать в нашем модуле. Нам не нужно использовать все операции, достаточно только самых необходимых. Поиск в сети по запросу С99 или linux module даст вам больше информации об этих методах. Используя эту структуру, мы сообщаем ядру о местонахождении наших реализаций (или точках вхождения) open, release и iotcl.

par11.с

struct file_operations parlport_fops = {.open = parlport_open, .ioctl = parlport_ioctl, .release = parlport_close };

Далее мы создаем функции open () и close (). Данные функции-пустышки используются для сигнализации об открытии и закрытии:

parll.с

static int parlport_open(struct inode *ino, struct file *filp)

{

printk(" \n parlport open function" );

return 0; } static int parlport_close(struct inode *ino, struct file *filp) {

printk(" \n parlport close function" );

return 0; }

Глава 5* Ввод-Вывод

Создадим функцию ioctl (). Обратите внимание, что определение функции делается в начале parll. с:

#define MODULEJNAME " parll"

static int base = 0x378;

parll.с

static int parlport_ioctl(struct inode *ino, struct file *filp,

unsigned int ioctl_cmd, unsigned long parm) {

printk(" \n parlport ioctl function" ); if(_IOC_TYPE(ioctl_cmd)! = IOCTL_TYPE) {

printk(" \n%s wrong ioctl type", MODULE_NAME); return -1; >

switch(ioctl_cmd) { case DATA_OUT:

printk(" \n%s ioctl data out=%x", MODULE_NAME, (unsigned int)parm);

outb(parm & Oxff, base+0);

return (parm & Oxff); case GET.JSTATUS:

parm = inb(base+l);

printk(" \n%s ioctl get status=%x", MODULE_NAME, (unsigned int)parm);

return parm; case CTRL_OUT:

printk(" \n%s ioctl Ctrl out=%x", MODULE_NAME, (unsigned int)parm);

outbfparm & & Oxff, base+2);

return 0; } //end switch return 0; } //end ioctl

Функция ioctl () делает возможной обработку любых определенных пользователем команд. В нашем модуле мы используем три регистра, связанные с параллельным портом пользователя. Команда DATA_OUT посылает значение из регистра data, команда GET_STATUS читает из регистра status, и, наконец, команда CTRL_OUT позволяет установить сигнал для порта. Несмотря на то что лучше было бы скрыть специфические для устройства операции внутри функций read() и write (), этот модуль, работоспособен, так как служит только для экспериментов с вводом-выводом, а не для реального применения.

Резюме

Эти три команды определены в заголовочном файле parll. h. Они создаются с применением вспомогательных функций IOCTL для проверки типов. Вместо использования целого для представления функции IOCTL мы используем IOCTL-макрос проверки типов 10 (type, number), где параметр type определен как р (для параллельного порта), a number как текущий номер IOCTL, используемый в выражении. В начале parlport_ ioctl () мы проверяем тип, которым должен быть р. Так как код приложения использует тот же заголовочный файл, что и драйвер, интерфейс будет согласованным.

Настройка функции инициализации модуля

Модуль инициализации используется для связи модуля с операционной системой. Он может применяться для ранней инициализации необходимых структур данных. Так как драйверу параллельного порта не требуется сложных структур данных, мы просто регистрируем модуль.

parll.с

static int parll_init (void)

{

int retval;

retval= register_chrdev(Major, MODULE_NAME, & parlport_fops); if(retval < 0) {

printk( " \n%s: can't register", MODULE_NAME); return retval; }

else {

Maj or=retval;

printk(" \n%s: registered, Major=%d", MODULE_NAME, Major); if(request_region(base, 3, MODULE_NAME)) printk(" \n%s: I/0 region busy.", MODULE_NAME); }

return 0; }

Функция init_module() отвечает за регистрацию модуля в ядре. Функция regis ter_chrdev () получает старший номер запроса (описывается в разд. 5.2 и далее в гл. 10; если 0, ядро назначает ее модулю). Вспомните, что старший номер хранится в структуре inode, на которую указывает структура dentry, на которую указывает структура файла. Вторым параметром является имя устройства, отображаемое в /ргос/ devices. Третьим параметром является только что описанная структура операций.

Глава 5 • Ввод-Вывод

В случае успешной регистрации функция init вызывает request_region() с базовым адресом параллельного порта и длины диапазона (в байтах) вставляемых регистров.

Функция init_module () возвращает отрицательное число в случае неудачи.

3) Настройка функции очистки модуля

Функция cleanup__module () отвечает за отмену регистрации модуля и освобождение

запрошенного ранее диапазона ввода-вывода:

parll.с

static void parll_cleanup( void )

{

printk(^и\n%s: cleanup ^H, MODULE_NAME);

release_region(base_/3);

unregis ter_chrdev (Maj or, MODULE_NAME); }

И наконец, мы помещаем запрашиваемый init и точку очистки:

parll.с

module_init (parll_init);

module_exit(parll_cleanup);

4) Вставка модуля

Теперь мы вставляем наш модуль в ядро, как в предыдущем проекте, с помощью Lkp: ~# insmod parll.ko

Загляните в /var/ log/messages, где отображается вывод нашей функции init () и уделите особое внимание отображающимся там старшим возвращаемым номерам.

Как в предыдущем проекте, мы просто вставляем наш модуль в ядро и удаляем его оттуда. Теперь нам нужно связать наш модуль с файловой системой с помощью команды mknod. Введите в командной строке следующее:

Lkp: ~# znknode /dev/parll с < ХХХ> О

Параметры:

• с. Создается символьный специальный файл (в отличие от блочного).

• /dev/parll. Путь к нашему устройству (для открытого вызова).

• XXX. Старший номер, возвращаемый во время init (из var/log/messages).

Резюме

• 0. Младший номер нашего устройства (в данном примере не используется).

Например, если вы увидите старший номер 254 в /var/log/messages, команда будет выглядеть следующим образом:

Lkp: ~# mknode /dev/parll с 254 О

Код приложения

Мы создаем простое приложение, которое открывает наш модуль и начинает бинарный

отчет на штырьках с DO до D7.

Этот код компилируется с помощью дсс арр. с. По умолчанию программа собирается в а. out.

арр. с

000 //Приложение, использующее драйвер параллельного порта

tinclude < fcntl.h> tinclude < linux/ioctl.h> 004 #include " parll.h"

main() {

int fptr;

int i, retval, parm =0;

printf(^H\nopening driver now" ); 012 if((fptr = open(-/dev/parll-, 0_WR0NLY))< 0)

{

printf (" \nopen failed, returned=? %d-, fptr); exit(l);

}

018 for(i=0; i< 0xff; i++)
{

20 system(" sleep.2" );

21 retval=ioctl(fptr, DATA_OUT, parm);

22 retval=ioctl(fptr, GET_STATUS, parm);

024 if(! (retval & 0x80))

printf(^H\nBusy signal count=%x^H, parm); if(retval & 0x40)

027 printf(-\nAck signal count=%x", parm);

028 // if(retval & 0x20)

// printf(" \nPaper end signal count=%x", parm);

// if(retval & 0x10)

// printf(-\nSelect signal count=%x-, parm);

// if(retval & 0x08)

Глава 5* Ввод-Вывод

033 // printf(" \nError signal count=%x", parm);

parm++; }

038 close(fptr);

}

Строка 4

Общий для приложения и драйвера заголовочный файл, содержащий главные макросы IOCTL для проверки типов.

Строка 12

Открытие драйвера для получения файлового описателя нашего модуля.

Строка 18

Вход в цикл.

Строка 20

Замедление цикла, чтобы мы могли увидеть огоньки и отсчет.

Строка 21

Используя файловый указатель, посылаем команду DATA_OUT в модуль, который, в свою очередь, использует outb () для записи последних значащих 8 бит параметров для порта данных.

Строка 22

Чтение байта состояния с помощью ioctl с команды GET__STATUS.

Строки 24-27

Смотрим интересующие нас биты. Обратите внимание, что Busy — это низкий активный сигнал, поэтому, когда ввода-вывода нет, мы читаем его как true.

Строки 28-33

Эти строки вы сможете раскомментировать, когда захотите усовершенствовать дизайн.

Строка 38

Закрытие модуля

Если вы собрали разъем, как показано на рис. 5.5, сигналы busy и аск посылаются, когда два значащих бита счетчика включены. Код приложения считывает эти биты и производит соответствующий вывод.

Мы осветили только основные элементы драйвера символьного устройства. Зная эти функции, легко проследить работу кода или создать собственный драйвер. Добавление

Резюме

Рис. 5.5. Собранный разъем

в этот модуль обработчика прерывания породит вызов к request_irq () и передачу номера желаемого IRQ и имени обработчика. Его нужно добавить в init_module (). Вот несколько возможных способов усовершенствования драйвера:

• Заставить модуль параллельного порта обрабатывать прерывания таймера в качестве ввода.

• Как можно превратить 8 бит ввода-вывода в 16, 32, 64? Чем мы жертвуем?

• Посылать символы из параллельного порта с помощью функций записи модуля.

• Добавить функцию прерывания для использования сигнала аск.

Глава 5 • Ввод-Вывод

Упражнения

1. Загрузите модуль. В качестве какого файла модуль отобразится в файловой системе?

⇐ Предыдущая 29 30 31 32 333435 36 37 38 Следующая ⇒