カスタムLinuxドライバーの作成

私の友人や知人の多くが私の神殿に指を向けているか、Linux用のドライバーを書いていることがわかったときに頭蓋骨が圧迫されているのではないかと考えています。 「ドライバー」という言葉は、ほとんど神秘的な意味に包まれており、選択した教祖だけがタオの著作を理解できます。

幸いなことに、これはそうではありません。 他のオペレーティングシステム用のドライバーを作成することで、どのようなことが起こるかわかりません。 最も一般的なものですが、Linuxでは、ドライバーのハードウェアアーキテクチャに関係なく、非常に簡単に記述されています。 ドライバーを作成するには、C言語の基本知識、Linuxオペレーティングシステム（基本）の理解、取得したいものの理解、ドキュメントとソースコードを読みたいという欲求、そして忍耐が必要です。 それだけです

デバイス用のドライバーの作成方法を確認しますか？ その後、猫の下に飛び込みます！



ドライバーの作成のしやすさは、Linuxソースコードが見事に文書化されており、ソースで利用可能であるという事実によって説明されています。ネット上には多くの例があり、多くの文献があります。 ドライバーを作成するには、お気に入りの配布キットとカーネルソース、および必要なアーキテクチャ用のコンパイラーのみが必要です。 PowerPC 8360プロセッサ用のトレーニングではなく、最初のドライバを作成しました。これはFPGAチップと対話し、デフォルト設定をリセットしました。 奇妙なことに、このアーキテクチャ用のSPIドライバーを少し書き直してみました。 これは、Linuxカーネルでのプログラム作成の統一された標準化により、そのようなことができるという事実に基づいています。

Linuxドライバードライバーのハンドブックは「Linuxデバイスドライバー」です。 この本は開発の包括的なガイドであり、本に何かが欠けている場合は、カーネルソースで間違いなく見つけることができます。 もちろん、この投稿はこの素晴らしい本に取って代わるものではありません。 さらに、これらの作品の読みに基づいて書かれましたが、それでもこの本の簡単な改作ではありません。 これらの行の著者は、読者にLinuxのシンプルさと優雅さに興味を持たせ、ドライバー開発に入る人々のしきい値を下げることを目指しています。 信じて-それは非常に簡単です！

ドライバーを作成する対象

この記事の主な目的はドライバーを作成することなので、ハードウェアには最小限の注意を払います。 誰もがはんだごての友達であり、友達ではない人たちであることを願っています。友達を作り始める時です。何がどのように行われたかを簡単に説明します。



LPTポートを介してコンピューターに接続されたHD44780ファミリーのディスプレイ用のドライバーを作成します。 私はポートが古く、ディスプレイのタイプが私よりも小さいことを知っていますが、それでもこれはハードウェアの詳細を説明することなく、Linux用のドライバーを記述する美しいシンプルな例です。 さらに、他のアーキテクチャ向けにこの画面用にこのドライバを作り直すことは、1行を置き換えるだけの問題です！



そのため、LPTポートが必要です。 古いプリンター用のコードとオプションの36ピンCENTRONICSコネクター。ただし、ケーブルを簡単に開梱できます。 もちろん、HD44780ファミリーの画面では、少なくとも4x40文字が最適ですが、最小の文字でも十分です。 さて、コントラストを調整するための10 kOhmの可変抵抗器。 ずっと前にLPTポートを持っていなかったので、最初に出会ったPCIカードを購入しました（PCI-Eも使用できます）。 さらに、このボードは非常に多くの中国語に出くわしたので、その上にはんだ付けされたチップに関するドキュメントを見つけることすらできませんでした。 何も、私たちもそれを逆にします:)）））。





ハードウェアソース



これらのコンポーネントを入手することは難しくなく、あなたの手はすべてを行うために焦りで燃えています。

警告!!!

注意深く読んでください！

私たちは鉄で最も困難な状況で働いていることを示したいと思います。そして、私たちはコアレベルでも働きます。 私たちはいわば、患者の内側に住んでいます。 プログラムおよびカーネルのエラーがクラッシュします。 kernel_panicを振る時間さえないかもしれないところで、突然すべてが機能しなくなります。 ドライバを起動してアンロードし、突然暗黙のグリッチが開始したことに注意してください-それだけで、あなたのやり方は再起動しています。 システムが稼働している場合は、再起動コマンド。 まだない場合は、ハードウェアをリセットします。 深刻な場合でも、システムが自動的に再起動する場合があります。



さらに、何をしているのかわからない場合（ポートへの書き込み、メモリ領域へのアクセスなど）、これを行わない方が良いでしょう。 これらすべてのために、せいぜい、設定（x70でBIOSをリセットするために使用されたポート70hに書き込まれた誤った値）を壊したり、機器を台無しにしたりすることもあります（たとえば、GPIOフットを地面に置くことによって）。 したがって、ハードウェアとソフトウェアの両方のレベルで、あなたがしていることを明確に理解してください！

降りる

私のコンピューターに組み込まれているlpt-portの幸運な所有者にとって、あなたの場合、ポートは標準アドレス378hにあると言えます。 私は真夜中に目が覚めることができ、私はこの数字を言うでしょう、とても多くはそれに関連しています。 しかし、今では敵の報酬が与えられており、それを打ち負かす必要があります！

ボードをPCIまたはPCI-Eスロットに挿入し、起動して、次のコマンドでPCIバスで何が起こるかを監視します。

lspci -v … 05:01.0 Serial controller: Device 4348:5053 (rev 10) (prog-if 02 [16550]) Subsystem: Device 4348:5053 Flags: medium devsel, IRQ 18 I/O ports at c030 [size=8] I/O ports at c020 [size=8] Kernel driver in use: serial
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

ご覧のように、LinuxはPCIバス上で何かを見つけ、明らかに何らかの誤ったドライバーを残そうとしました。 ただし、このポートが置かれているアドレスに最も関心があります。 I / Oポート、つまり番号c030hおよびc020hです。

次に、どのアドレスが原因であるかを見つける必要があります。 これを行うには、ほぼ同じ方法でLEDを抵抗付きの出力ポートに接続します（約310オームの抵抗、またはそれ以上でもそれでも構いません）





検証スキーム



この種のテスト用のLEDのブランクは既にあるため、CENTRONICSコネクターにワイヤーを直接挿入し、8本すべてのワイヤーに適合しなかったため、6本（最初の4つと最後の2つ）のみを挿入しました。





組み立てられたポートテスター



そして、検証のための小さなプログラムをスケッチします。



ポートを操作するために、ここwww.faqs.org/docs/Linux-mini/IO-Port-Programming.html#s9から例を取り上げました。 修正する必要があるのは次の行のみです。

 #include <asm/io.h>
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

に

 #include <sys/io.h>
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

1秒あたりの通常の遅延を作成します（usleep（100000）の代わりに;

、sleep（1）;）を書き込み、ポートに3つの出力を順番に作成します。

 outb(0, BASEPORT); sleep(1); outb(0xAA, BASEPORT); sleep(1); outb(0xFF, BASEPORT); sleep(1);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

#define BASEPORTの変更をポート0xc030に定義します。 コンパイルし、ルートの下から実行します。LEDは点灯しません。 別の数字に変更-0xc020-エールop：





ゼロ





ピンAAh





そして、もちろん、2番目のFFhで



結果は明らかです。 つまり 推測したポート番号で、,を始めることができます。 このボードのLPTポートはそのアドレスにあります。 0Xc020 ！



ティンスミスプログラマーの注意をマジックナンバー0xAAに引き付けたいと思います-これは1と0のシーケンスです。 このように： 10101010b 。 デバッグには非常に便利です。 一般に、ハードウェアを扱う人はだれでも簡単に2進数、10進数、16進数を前後に変換する必要があります。

滝ディスプレイ

ドラムロール、それは鉄片をまとめる時間です！ これを行うには、すべてを一緒にはんだ付けする必要があります。 次のスキームに従ってすべてを収集します。





私はスキームがGOSTに準拠していないことを知っていますが、これはラジオ雑誌でもありません



スクリーンに電力を供給するために、USBワイヤーを外し、スクリーンに2本のワイヤーを接続しました。 トリッキーなオプションがあります。手がまったく届かないということです。LPTワイヤで直接USB電源をオンにして、多くのアースワイヤの1つをはんだ付けすることです。 手が届くと、私は間違いなくそれを行います。 この記事のみを追加します:)）））。

その結果、電源を入れた後、次のようになります。 2つのストリップが表示されるように、抵抗器で輝度を調整します。 ディスプレイが初期化されていないことを示しています。





デバイスの組み立て



ふhardware、ハードウェアは完成しました。プログラムに移りましょう。

プログラムの画面で悪の実験に到達する

ここから取り出したArduinoコードを、ディスプレイを操作するための既製として使用しました。 私もこのプラットフォームが好きではありませんが、コードはI2Cを介して接続されたディスプレイに適しています。 最後の言葉で何も言われなくても、心配しないでください。 一番下の行は、同じディスプレイが（バスの名前として）2本のワイヤを介して接続され、LPTポートのように、送信されたバイトをパラレルバスに再び変換するレジスタがあります。 その結果、I2Cでの作業の一部を捨てて、良いライブラリを取得します。

清潔にするために、私はそれを互いに書き直し、必要な機能をいくつか追加し、競合する機能のいくつかを名前を変更し、他のいくつかの変更を加えました（覚えていませんが、大量の水が漏れました）。

ちなみに、コードはSTM32で使用され、ディスプレイもI2Cで接続されていました。 そして今、私たちはすでにそれをx86とLinuxの下に移植しています。 ここにあります-コードの移植性の大きな力！ 新しいプラットフォームにすでにコードを適応させるのにたった10分しか費やしていません。

ポートの操作は1つの機能で実行されます。これは非ポータブルノードであり、プラットフォームによっては出力方法を変更する必要があります。 I2Cに関する結論がありました。

  void expanderWrite(unsigned char _data){ outb(((_data) | _backlightval), BASEPORT); //x86 instruction!!!!! }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

この機能に注意してください。 置き換えて、コードをAVR、STM32、MIPSなどで実行できます。

すでにおなじみのポートへの結論。 ポートは、ヘッダーlcd.hで定義されています。 すべて、今、私たちは結論を出すことができます。 プログラムはさらに簡単になり、より視覚的になりました。

print_to_stringラッパー関数は表示に使用されます。

 void print_to_string (unsigned char col, unsigned char row, unsigned char c[], unsigned char len);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

最初のパラメーターは列番号（0から19）、2番目の行番号（0から3）、3番目は文字ストリングへのポインター、最後はストリングの長さです。 行の末尾の「\ 0」はチェックされません。長さは個別に制御する必要があります！ その結果、表示を試してください：

 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/io.h> #include "lcd.h" #define LCD_STRINGS 4 // #define LCD_COLUMNS 20 // int main() { LCD_init(0, LCD_COLUMNS, LCD_STRINGS);//  print_to_string (0, 0, "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX" , 20); print_to_string (0, 1, "YYYYYYYYYYYYYYYYYYYY" , 20); print_to_string (0, 2, "ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ" , 20); print_to_string (0, 3, "MMMMMMMMMMMMMMMMMMMM" , 20); exit(0); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

その結果、次のようなものが画面に表示されるはずです。





初めてのデビュー！



このポルノに驚かないでください。 この画面は壊れたピクセルのために書き落とされました。あるいは、コントローラーはそこの静的なものから単に死にました（それらのいくつかがあります）。 それは仕事には適していませんが、そのようなすべての実験には適しています。 そのようなくだらないスクリーンは中国人をやる！



これは停止される可能性があります、なぜなら この例では、任意の文字を表示したり、フォントをダウンロードしたりできます。 しかし、ドライバーとしてではありません。 想像力が許す限り、悪魔などでリメイクできますが。

したがって、さらに読みたいと退屈した人のために、この例の完全版をここに投稿します 。

私たちのグローバルな目標はデバイスドライバーなので、始めましょう。

ドライバー構築ツール

ドライバーの作成を開始するには、必要なツールをインストールする必要があります。 UbuntuおよびDebian用のツールを準備する方法は、このブログで詳しく説明されています。markloiseau.com/ 2012/04 / hello-world-loadable-kernel-module-tutorialの記事

debianパッケージを収集する必要がなく、自分だけのためにモジュールを作成する場合、次のコマンドで必要なコンポーネントをインストールするだけで十分であると簡単に言います。

 sudo apt-get install build-essential linux-headers-$(uname -r)
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

カーネルのソースもダウンロードすることを強くお勧めします。 これを行うには2つのオプションがあります。 最初の明らかな、しかしおそらくわずかなslightlyは、次のコマンドでカーネルのバージョンを見つけることです：

 uname - a
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

www.kernel.orgからダウンロードします。 私はリンクをたどってカーネルのバージョンを探すのが面倒な人です。このビジネスの自動化を信じています。

 #    sudo -s cd /usr/src/ apt-get source linux-image-$(uname -r) #      . #      linux_3.8.0-9.18.tar.gz      /usr/src/linux-3.8.0
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

また、このパスを覚えているか、たとえば/ usr / src / linuxなどのリンクを追加しますが、これはお勧めしません。 カーネルはアップグレードする傾向があります。 あるべきかそうでないべきか、自分で決めてください。

これで本当の宝物が手に入りました。最新のドキュメントの保管庫、膨大な量のソースコードの例、そしてもちろん、モジュールを構築するために必要な橋頭headです。

ドキュメント、ドライバーなどをパパに登り、ソースコードを閲覧することを強くお勧めします-これは非常に便利です！

自分のドライバー

メイクファイルを修正し、既製のドライバーを入手するだけだと思う​​場合、あなたは深く誤解しています。 これで、私たちは別の世界にいます。ユーザー空間ではなく、カーネル空間にいます。 そして、ここではまったく異なるルールが適用されます。

状況のすべての貧困を実現するには、カーネルが1つの大きな、大きなプログラムであることを理解する必要があります。 そしてこれは、グローバル変数、関数などを意味します カーネルの他の場所で利用できるかもしれません！ したがって、すべてのグローバル変数（それらは最大限に回避する必要があります）は静的として宣言する必要があります！

ドライバーをカーネルに組み込むことでカーネルを再構築することはせず、再起動するたびにカーネルを再試行します。 確かに面白いですが、非常に長いです。 代わりに、実行時にすぐにロードおよびアンロードするカーネルモジュールを作成します。

将来のモジュールでは、ユーザー空間のプログラムと比較して、変更はそれほど重要ではありません。 まず、すべてのファイルを1つに転送します。これにより、コンパイルに問題が発生しないようにします（または、ファイルを相互に組み込みます）。 ヘッダーは残しますが、関数のすべてのパラメーターを明確に定義します（パラメーターがない場合は、voidを登録する必要があります）。 私たちはコアスペースにいることを思い出し、私たちが持っているすべてのライブラリは異なっています。 すべてのヘッダーをnuclearに変更します。

 #include <linux/module.h> #include <linux/init.h> #include <linux/fs.h> /* everything... */ #include <asm/io.h> #include <linux/unistd.h> #include <linux/delay.h> /* udelay */ #include <asm/uaccess.h> #include <linux/miscdevice.h>
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

unistd.hとio.hでさえ核になっていることに注意してください。



ドライバーの主な基盤として、 hello worldモジュールを使用します。 init関数を修正しましょう：

 static int __init hello_init(void) { LCD_init(0, LCD_COLUMNS, LCD_STRINGS); print_to_string (0, 1, "Hello Habrahabr " , 20); printk(KERN_INFO "Lpt module init\n"); return 0; // Non-zero return means that the module couldn't be loaded. }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

ここではすべてが実質的に変更されていません。 鉄を扱う機能は変化しています（最もプラットフォームに依存）。 核出力ポート機能で既に動作します：

 void expanderWrite(unsigned char _data){ //outb(((_data) | _backlightval), BASEPORT); //x86 instruction rootfs!!!!! outb_p(((_data) | _backlightval),BASEPORT); //x86 instruction kernel!!!!! }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

そして、奇妙なことに、遅延機能。 一般的に、遅延は別の歌であり、記事全体に当てることができます。 私たちはすべてを素早く手に入れ、あらゆる種類のナンセンスに対して可能な限りコアを占有するべきです。 しかし、まだ：

 static inline int delayMicroseconds(int value) { //usleep(value); //rootfs if (value > 1000) msleep(value/1000); udelay(value%1000); return 0; //kernel }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

この詐欺の説明は簡単です。カーネル内のudelayは、1000を超える値を取ることはできません。 インシデントを回避するには、そのようなスタブが必要です。

その後、次のようなメイクファイルでほぼ収集します。

 TARGET = lptlcd obj-m := $(TARGET).o KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD := $(shell pwd) CC = gcc all: $(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean: rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

そして、次のコマンドでモジュールをシステムにロードします。

 sudo insmod lptlcd.ko
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

すべてを正しく行った場合、エラーは発生せず、画面は正しく初期化され、dmesgはモジュールのメッセージを最終行として表示します。



[10036.950566] Lpt module init







次のコマンドでモジュールをアンロードできます

 sudo rmmod lptlcd
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

dmesgはこう言います：



[10077.176714] Cleaning up module







一般的に、常にdmesgを押さないために、スクリプトがあります。Jtu 同志が私に提案した解決策があります 。

 while true; do sudo dmesg -c; sleep 1; done
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

または、Ubuntu以外のディストリビューションを使用している場合は、rootとして実行し、sudoを削除する必要があります。



画面上の結果：





こんにちは！



これらすべてを見たなら-おめでとうございます、これは画面に碑文を表示する最初の動作する役に立たないカーネルモジュールです！ これは確かにおもしろいですが、まだ実験を通常のドライバーに変えて作業する必要があります。 このためには、少なくとも少しは材料について話さなければなりません。

材料についてのいくつかの言葉

好むと好まざるとにかかわらず、いくつかのハードウェアを知らなくても遠くまで行くことはできません。シンボリック、ブロック、ネットワークデバイスがあります。 各デバイスには、メジャーおよびマイナーデバイス番号もあります。 「 The Linux Kernel Module Programming Guide 」という本よりも良いことを言うことは不可能です。このため、ネタバレの本から引用します。

デバイスファイルを作成する

キャラクターデバイスドライバーファイルを使用します。 本「Linux Device Driver」の改作に関与しないように、また私の人生を単純化するために、 この記事からキャラクタードライバーを登録する既製の例を取り上げました。 この記事では、無料の修正マイナーを検索しませんが、動的マイナーを使用します。 私たちにとって、これはまさにそれです。



したがって、モジュールは次のようになります。上で実装した画面の処理は変更されませんが、残りの部分は最初から書き直します。

file_operations構造を定義します

 static const struct file_operations lptlcd_fops = { .owner = THIS_MODULE, .read = dev_read, .write = dev_write, };
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

dev_readとdev_writeは、それぞれデバイスファイルからの読み取りと書き込みを処理する関数（コールバックの登録）へのポインターです。 ここでもまだできますが、おそらく.openおよび.releaseポインターを追加して、デバイスファイルの1回限りの開閉を確認する必要がありますが、今のところ私は怠け者です。



ドライバーを登録するには、この構造を開始します

 static struct miscdevice lptlcd_dev = { MISC_DYNAMIC_MINOR, "lptlcd", &lptlcd_fops };
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

ここで、 MISC_DYNAMIC_MINORはダイナミックマイナーのマクロで、行「lptlcd」はデバイスの名前、/ dev /フォルダーでの表示方法（この場合は/ dev / lptlcd）、＆lptlcd_fopsはfile_operations構造体へのポインターです。



ドライバー登録コードも非常に簡単です

 static int __init dev_init( void ) { int ret; //   ret = misc_register( &lptlcd_dev ); //    if( ret ) printk( KERN_ERR "=== Unable to register misc device\n" ); //  LCD_init(0, LCD_COLUMNS, LCD_STRINGS); print_to_string (0, 0, "lptlcd init " , 16); return ret; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

デバイスの登録解除は簡単です。

 static void __exit dev_exit( void ) { misc_deregister( &lptlcd_dev ); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

さて、マクロインストールのコールバック、ライセンス、作成者、バージョンを忘れないでください

 module_init( dev_init ); module_exit( dev_exit ); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR( "Dolin Sergey <dlinyj@gmail.com>" ); MODULE_VERSION( "0.1" );
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

魔法はdev_readとdev_write関数から始まります。 最初から始めます

 static char *info_str = "lcdlpt device driver\nAuthor Dolin Sergey aka dlinyj dliny@gmail.com\n"; // buffer! static ssize_t dev_read( struct file * file, char * buf, size_t count, loff_t *ppos ) { int len = strlen( info_str ); if( count < len ) return -EINVAL; if( *ppos != 0 ) { return 0; } if( copy_to_user( buf, info_str, len ) ) return -EINVAL; *ppos = len; return len; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

彼女は次のことを行います。たとえば、次のようにデバイスファイルを読み取ると、

 cat /dev/lptlcd
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

次に、info_strポインターの後の行が表示されます。

コードは非常に明白なので、コメントは不要です。 唯一のことは、copy_to_user関数とcopy_from_user関数が、ユーザーとカーネルのアドレススペース間のデータコピーを使用することです。



もう1つのdev_write関数は、データを画面にプッシュします。

 static int str_pos = 0; //  static int col_pos = 0; //  static ssize_t dev_write( struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *ppos ) { int i; //  . for (i=0; i<count;i++) { //     setCursor(col_pos, str_pos); //       ,    if ((col_pos==0) && (str_pos==0)) clear(); //   ,     if (buf[i] != '\n') { write_l(buf[i]); col_pos++; } //  ,      else {col_pos=LCD_COLUMNS;} //        if (col_pos == LCD_COLUMNS) { col_pos=0; str_pos++; //   ,      if (str_pos == LCD_STRINGS) { str_pos=0; } } } return count; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

私の意見では、追加または削除しないでください。ここですべてが明確であることを願っています。

コンパイルし、カーネルにモジュールを追加して、ファイルがあることを確認します。

 $ ls /dev/lptlcd /dev/ttylptlcd
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

私たちはそれから読み、何かを書き込もうとします：

 $ cat /dev/lptlcd lcdlpt device driver Author Dolin Sergey aka dlinyj dliny@gmail.com echo -ne "Trolo Pysh\nPysh" > /dev/lptlcd
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

これは次のように表示されます。





私はUFOドライバーです。



これで、完全に機能するドライバーと往復デバイスが完成しました。おめでとうございます、シャンパンのために倉庫に走って、そしてユーザー空間で、魔法の泡を使ってこのデバイスを使って魔法のプログラムを書いてください。

しかし、それにもかかわらず、いくつかの疑いが個人的に私をかじっています、ここに何か間違っています...

もっと欲しい!!!

そこで、完全に機能するドライバーを作成しました。これは既に日常の練習で使用できます。その上に任意のテキストを表示し、ファイルのテキストも表示して、プログラムで使用する。しかし、不完全さ、不完全さの感覚があります。

たとえば、AVRのディスプレイの初期化に関するDIHALTの記事など、画面上のドキュメントを受け取って読むと、その豊富な機会に驚くでしょう。例：

1.テキストをメモリにロードしてから、表示領域を移動するだけで、新しいデータをロードするためのクロックサイクルを節約できます（覚えているように、かなりの遅延があります）。

2.任意の位置にテキストを表示できます。

3.画面をクリアできます。

4.もちろん、独自のフォントをアップロードできます。これについてはお世辞にしないでください。8文字しか使用できません。たとえば、ラテン文字と部分的にロードされたロシア語（8文字）を含む、ロシア語フォントなしのこの画面でロシア語メニューを実装するタスクは、部門全体にとって非常に楽しいリバスになります（泳いだ）。そのため、これはいくつかの特定のキャラクターに使用されます。



職場のコーヒーマシンでフォントダウンロード機能を使用する良い例が見つかりました。この例では、ちょうどRussifiedの同様の画面がインストールされています。





コーヒーマシンの画面



ここでは、シンボルの使用を明確に見ることができます

。-砂糖の2つのシンボル、空の円（離陸するとは思わなかった）、および完全。

-実行中の行の5文字（5列の文字）。



合計2 + 5-予備のキャラクターが1つだけ残っていますが、これもおそらく使用されます。本当に逃げないでください。



一般に、ディスプレイには多くのチップが搭載されているので、ドキュメントの中で読むのが面倒です。しかし、私たちが見るように、私たちはまだこれをすべて行うことはできません。そしてこの素晴らしい瞬間に、長い間そこにあった茂みからピアノを手に入れる時が来ました。

このアイデアの実装を開始する前（部品を購入する前）に、グーグルで検索し、他の誰かがそれをしました。そして、見よ（！）そのようなドライバーは既に存在します。彼は書いたマイケルマクレランとドライバーはここに住んでいます。

正直なところ、このドライバーは私に複雑な印象を与えました。ドライバーを書かない方法についての貴重なガイドになったとだけ言ってみましょう-バイトのバカな記録があり、それがどこで、どこで、なぜかは明らかではないので、異なるスイッチングスキームで書き直すことは簡単な作業ではありません。クラスとしての移植性はありません。そして、さまざまなコア用の一連の定義によってMoskが作成されます。さらに、当初、ドライバーは完全な配線図として考えられていました（データポートごとに8ビット、lcd-mod.sourceforge.net / wiring.phpを参照））、そして私はすぐに4ビットバスを目指しました。低速ですが（バイトが2つのパッケージで送信されるため約2倍）、最初にはんだ付けが少なくなり、次に他のポートを探す必要がなくなります。 3番目に、4ビットバス用の優れた論理コードが既にありました。その結果、私は自分でドライバーをゼロから作成し、同時にその方法を指示することにしました。



さて、歌詞で地獄に。そのドライバーには貴重なものがあります-それは制御シーケンスまたはESCシーケンスを処理しています。頑張ってこの「ピアノ」を揺るがすと、あらゆる種類のReadmeとその方法を見つけることができます。オフサイトにも事実があります。このすべてのデータを登る必要がないように、すべてを1つのヒープとロシア語に配置することにしました。最初に、これらのシーケンスに関するいくつかの単語、printf演算子が '\ n'の形式でラインフィードを追加したときにそれらすべてに出くわしました-これはASCIIの0Ah文字として解釈される最も単純なESCシーケンスです。同じパセリは、このディスプレイの管理にあります。



したがって、画面の制御シーケンス：

• \ 033 =コマンドを開始するESCシーケンスの送信
• [A =カーソルを1行上に移動
• [B =カーソルを1行下に移動する
• [C =カーソルを1つ右に移動
• [D =カーソルを1つ左に移動
• [H =カーソルを左上隅に移動-ホーム（位置0,0）
• [J =すべてクリア、カーソルをホームに戻さないでください！
• [K =行末まで消去します。カーソルをホームに戻しません！
• [M =新しいキャラクターマップ（DZ-理由を説明してください！）
• [Y =位置Y（以下のFAQを参照）
• [X =位置X（以下のFAQを参照）
• [R = CGRAMメモリ選択
• [V =スクロール可能
• [W =スクロールオフ
• [b =バックライトはオン/オフです（動作しません）。

他の便利なコマンドは、\ 033プレフィックスなしで機能します！

• \ r =復帰（現在の行の位置0にカーソルを戻します！）
• \ n =改行
• \ t =タブ（デフォルトは3文字）

このアイデアは私にはとてもクールに思えたので、私はこの機能を私たちのプロジェクトで大胆に借りることにしました。



ところで、これらのすべてのシーケンスは通常のコンソールで素晴らしく機能し、テキストを表示するときに使用できます。



誰がまだこれが何であり、なぜ理解していないのか、それについてはlcd-mod.sourceforge.net/faq.phpで詳しく説明しています。苦しむことのないように、私はそれを自由に翻訳し、写真付きのスポイラーに慎重に入れました







一般に、ご覧のとおり、dev_write関数を書き換える必要があります。そして今、彼女はこのように見え始めました：

 static ssize_t dev_write( struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *ppos ) { int i; for (i=0; i<count;i++) handleInput(buf[i]); return count; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

そして、すべてのダーティデブリーフィング作業は、handleInput関数によって処理されました。この関数のコードは巨大なので、ここでは説明しません。彼に対処してバックドアを見つけるために彼の宿題を残しておきます。コードでイースターエッグを見つけた人、コメントでメモした人、甘い人。

バックドアビデオをシードするには（ドライバーに実装されます）





ASCII-ART Move！イースターエッグによって開始され



ます。同様のビデオを画面に表示してくれた人には、私からプレゼントがもらえます！



一般に、結果として、さまざまな有用な情報や役に立たない情報を表示するために使用できるコーシャ画面を取得しました。ここでは、たとえば、現在の時刻を表示できます。

 while true; do echo -en "\033[H`date +\"%d.%m.%Y\"` \r\n`date +%r`" > /dev/lptlcd ; sleep 1s; done
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

そして、彼らはまだ行きます！



もちろん、彼は書いた-それを人々と共有する！ソースコードはこちらから入手できます（コード交換にgithubを使用するつもりはありませんが、残念です）。

やりたいこと

テーブルの小さな画面が必要な理由がほとんど理解されていないというだけで、それは本当です。特にタブレットやその他の機器の時代。すべてがスマートフォンにリダイレクトできる場合。もう1つは、新年が近づいていることです。1つの素晴らしい新年のデバイスを思い出します-lpc2104プロセッサのクリスマスツリー





Embedded Artists Cristmas Tree



このデバイスをグーグルしてはいけません。インターネット。

私もこのクリスマスツリーのビデオを撮影しました





Embedder Christmas treeの仕組み



ライトの点滅が楽しいだけでなく、この面白いデバイスにはクールな機能がありました。このようなクリスマスツリーの他の所有者と連絡を取ることができます。特別なフォームを介してメッセージを送ることができるサイドボードがあり、それはクリスマスツリーを介して送信され、画面に表示されました。とてもクールで楽しかったです。



今注目：アイデア！今では、1か月に500ルーブルを支払うことを妨げるものはなく（離陸した場合、金額はかなり少なくなります）、仮想マシンでサーバーをレンタルします。そこに、メッセージを送信するプログラムを配置します。 jabberまたは他の方法（はい、少なくともncとtelnetはすべてを行います）。そして、コンピューターにこれらのメッセージの受信者を置きます。そして新年には、おめでとうございます。

誰がこれを実装するのを手伝う準備ができていますか？少なくとも3人の人がいれば、とても楽しいです！開発者のたまり場に参加してください:)）））。私はどんなアイデアも聞きます！

まとめ

簡単に説明します。この投稿では、Linuxデバイスドライバーの本を再説するのではなく、単にwritingを書くことが簡単な作業であることを示すことを目標に設定しました。USBを意図的に残しました。多くの理論、落とし穴、その他のrrがあります。ただし、このモジュールをUSB-LPTランヤード用に完全に書き換えることはできますが、







これは比較的簡単に行われます：usbとの交換プロトコルがインターセプトされ、プログラムに実装されます。私を信じて-それは簡単です。どのように面白いでしょう-私はあなたに教えます！



そして、このドライバーは、ポートへの出力行を1つ（!!!）だけ変更したので、たとえばGPIOポートのRaspberry Piで使用するために書き換えることができます。正確に何を書くかはお伝えしませんが、すべては使用済みパーセントのデータシートを読むことで決定され、数分しかかかりません。

謝辞：

1. linuxでのプログラミングの学習とlinux用ドライバー開発の優れたコースについて、先生のBoronin Sergey Sergeevich sboroninに感謝します。彼のコースのおかげで、私は開発者として非常に成功しています。

2. Comrad Arimanとルーター用ディスプレイの開発に関する素晴らしい記事シリーズ（第1部、第2部、第3部（ただし、第4部は約束されていました...））。このシリーズは、非常に具体的ですが、デバイスの作成とそれに適したドライバーの作成を完全に説明しています。そして、ドライバーの開発とOpenWRTのモジュールの開発の両方において、貴重な情報源として彼女に繰り返し目を向けてきました。

3.もちろん、本「Linux Device Driver」Greg Kroah-Hartmanの著者。この本は単なる聖書であり、カーネルには多くの場合、その例に基づいたドライバーがあります。たとえば、USBドライバーで私はこれに出くわしました：

/drivers/usb/misc/idmouse.c

...

USBスケルトンドライバー1.1から派生、

Copyright©2003 Greg Kroah-Hartman（greg@kroah.com）

...

そして、多くのドライバーで。それで本を使ってください-それは聖書です。

4. Michael McLellanから同様のドライバーの作成者まで。彼が運転手で言うように：

*パラレルポートに接続されたHD44780互換ディスプレイのLCDドライバー

。*実際の男性はデバイスファイルを使用するため。

残念ながら、linkedinへのリンクを除き、座標はありません。彼のプログラムからのメールは機能しなくなりました。だから、どうやって個人的に彼に感謝するのか、わからない...誰かが彼に書いてくれたら、私はとても感謝するだろう。

参照資料

ディスプレイにrootfsを操作するための私のプログラムの1ソースはスイング

我々は、この記事で説明する私のカーネルモジュールの2ソースをスイングする

3 茂み»に」ピアノを

4 dmilvdv.narod.ru/translate.html記事の翻訳。ハンドブックは- 。Linuxのデバイスドライバ第3版は、「

IBMからロシアでのプログラミング上の記事の5.優秀なライブラリが宿るここに。特にカーネルモジュールの開発のために

表示HD44780の6説明（AVRため、一般的にはそれが普遍的である）easyelectronics.ru/avr -uchebnyj-kurs-podklyuchenie-k-avr-lcd-displeya-hd44780.html

7. Michael McLellanによるプログラム（このモジュールのカーネルモジュールとスペク​​トルアナライザー）の表示linux.downloadatoz.com/developer-michael-mclellan.html



PSピアニストを撃たないでください。彼は最高の演奏をします。私の生まれつきの非識字では、このような巨大な記事を普通に書くことはできません。コメント、訂正、追加を送ってください、とても感謝します!!!

PPSコメントのように魂を温めるものは何もありません。

PPPSテキストにはイースターエッグもありますが、それは甘いものです;）））



UPDメッセンジャーに参加したい人のためにグループを作成しました:)

参加したい参加者のために:)））に参加してください