jankenshow/driver_tutorial

このレポジトリについて

デバイスドライバについて学習するため、こちらの記事を再現実装したもの。
(デバイスドライバ名やファイル名は実験のため変更)

環境

• jetson orin nano developer kit (8GB)

実行方法について

おおよそMakefileで提供している。(必要に応じて後述)

# モジュール(デバイスドライバ)のビルド
make

# モジュールの削除
make clean

# モジュールのロード
make load

# モジュールのアンロード
make unload

# デバイスファイルの読み込み
make read

# デバイスファイルへの書き込み
make write

# 確認(詳しくは各モジュールのMakefileを確認)
make check_[hogehoge]

シンプルなモジュール

デバイスドライバとシステムコールハンドラ

./dfile

• デバイスドライバのメジャー番号を決め打ちで静的に登録し、ユーザスペースからデバイスドライバにアクセス
  • デバイスドライバのメジャー番号を決め打ちで静的に登録(63)
  • メジャー番号60～63、120～127、240～254はローカルの実験用にreservedされている番号
• デバイスドライバに対応するデバイスファイルを作成し、そのファイルに対する open/read/write/close のシステムコールを処理するの関数を実装
  • デバイスファイルの作成は手動

注意点 :

• 今回利用したjetson orin nanoでは、ユーザスペースのポインタはカーネルスペースから直接アクセスすることはできない
• カーネルスペースからユーザスペースへのデータの転送には、copy_to_user()関数を使用する

動的なデバイスメジャー番号の割り当て ~ ユーザースペースと値のやり取り

./ddfile

デバイスのメジャー番号を決め打ちで静的に設定して、カーネルに登録するという方法は現在では推奨されていない。

• デバイスのメジャー番号を動的に設定
• ルールファイルを作成し、後続のステップで作成されるデバイスファイルの権限を設定
  • デフォルトでは 600など
  • /etc/udev/rules.d/に、拡張子が.rulesで数字から始まるファイルとして作成 (sudo では作成できないので、sudo -i)
• udevの仕組みを利用してデバイスファイルを自動で作成
  • デバイスクラス構造体を用意する
  • 初期化関数で、/sys/class/にクラス登録をする (class_create(), device_create())
  • insmodしたタイミングで/sys/class/mydevice/mydevice0/devが作成される
  • udevdというデーモンがそれを検出して自動的にデバイスファイルが作成される
  • 手動で/dev/mydevice2を作ることはできるが、openしたりアクセスしようとすると、No such device or addresといったエラーになる

補足 :

• マイナー番号0(/dev/mydevice0)とマイナー番号1(/dev/mydevice1)で処理を変えたい場合
  • read/writeハンドラ関数内で、マイナー番号を使ってswitch-caseで処理を分ける方法
  • 登録するハンドラテーブルを分ける方法
    1. s_ddfile_fopsを処理を分けたいマイナー数分用意する(例えば、s_ddfile_fops0とs_ddfile_fops1)
    2. struct cdev ddfile_cdev;を配列にする
    3. cdev_init(), cdev_add(), cdev_del()で、別々の設定をする