driver serie

F50 - Prctica 3: COMUNICACIN SERIE RS-232 1

Prctica 3COMUNICACIN SERIE RS-232


Introduccin a la prctica Gestin de Entrada/Salida del PC.

Anatoma de un manejador de dispositivo (driver) para Linux.

Nociones bsica de programacin

Enunciado de la prctica.


Entrada / Salida 2 espacios de direcciones:

uno para la E/S, otro para la memoria.=> juegos de instrucciones diferentes.

2 tipos de sincronismo de E/S: E/S por consulta de estado, E/S por interrupcin.

2 tipos de transferencia de E/S: Transferencia de bloques directo a

memoria(DMA). Transferencia programada.


Entrada/Salida (cont)

Instrucciones IN/OUT (lectura/escritura)En C: inb (puerto) y outb (valor,puerto).

Consulta de estado. Normalmente un bit de un puerto indica si est ocupado o terminado la operacin un dispositivo.


Control de Interrupciones

Puertos de E/S asociados: Maestro: 0x20 y 0x21

Esclavo:0xA0 y 0xA1

IRQ0...IRQ7=>8..15

IRQ8...IRQ15=>70h..77h

Interrupciones asociadas: Instrucciones tpicasEnviar el cdigo EOI:(0x20)

outp(0x20,0x20)

outp (0x20,0xA0)

Habilitar/Deshabiltar IRQ

outp(0, 0x21)

outp (0xFF, 0xA1)


Estructura de un S.Ofd=open("/dev/cmos",O_RDONLY);read(fd,buffer,20);ioctl(fd,5);

PROGRAMA DE USUARIO

file_operations: read -> CMOS_lectura ioctl-> CMOS-ioctl

NCLEO DEL S.Odriver

Acceso a los puertos : inp , outp.Interrupciones IRQ.HARDWARE

dispositivos


Instalacin de un driver

Recompilacin del ncleo (kernel) Instalando un mdulo cargable.

1. Se compila con opciones especiales.2. Se utiliza el comando insmod para cargarlo en

memoria.3.Para descargarlo rmmod.Para obtener una lista de mdulos cargados actualesSe utiliza el comando lsmodLos pasos 1 y 2 los haremos con la ordenmake modA, make modB y el paso 3 con make limpia*


Anatoma del driver init_module:(Se ejecuta en la carga del mdulo)

Reservar recursos y establecer Rutina de Servicio de la Interrupcin.

cleanup_module:(Se ejecuta en la descarga del mdulo)Liberar recursos

file_operations:Establece la relacin entre las acciones dirigidas al dispositivos y las

funciones de l driver

request_region (BASE,8,NOMBRE_DRIVER);request_irq (IRQ,manipulador, SA_SHIRQ,NOMBRE_DRIVER,NULL);if(register_chrdev(MAJOR_DRIVER,NOMBRE_DRIVER,&func_serie)


Operacin bsicasstatic struct file_operations func_serie ={

NULL, /* lseek */

leer_serie, /*read*/

escribir_serie, /*write*/

NULL, /*readdir*/

serie_poll, /*poll*/

serie_ioctl, /*ioctl*/

NULL, /*mmap*/

abrir, /*open*/

NULL,

cerrar, /*close*/

NULL,/*fsync*/

NULL,/*fassync*/

NULL,/*check_media_change*/

NULL, /*revalidate*/};

Abrir un dispositivo : usuario:fd=open(/dev/pr_serie,O_RDWR)

driver: Se ejecutar la funcin abrir.

Cerrar un dispositivo:

usuario: close(fd);

driver: Se ejecutar la funcin cerrar.

Leer/Escribir

usuario: read ( fd, buff,n) /write (fd,buff,n)

driver: leer_serie(filep,buff,n,ppos)

escribir_serie(filep,buff,n,ppos)

Ioctl

Usuario: ioctl (fd,arg);

driver: serie_ioctl(inode,f,i,l)// en i habr una copia del valor de arg.


Funciones tiles (cont) wake_up_interruptible e interruptible_sleep_on.

Para despertar y dormir un proceso hasta la llegada de una interrupcin.

wait_queueEs una estructura de datos donde estn almacenados los procesos dormidos.

static struct wait_queue *cola=NULL;void manipulador (int i,void *blah, struct pt_regs *regs){char iir;// printk ("Servicio de interrupcin \n");iir=sinp(UART_IIR); // sinp(UART_IIR) es igual inp(BASE+UART_IIR)

if (cola!=NULL) wake_up_interruptible(&cola);}


SincronismoSincronismo por consulta de estado

Sincronismo por interrupcin.

Ejecucin

Dormido Preparado

Finalizado

Nuevo

A CPU

Expulsin de

La CPU

Espera

a una

Interr

upci

n

(inter

rupt_s

leep_o

n)

Llegada de la Interrupcin

(wakeup_interruptible_on)


Tratamiento de bitsEn el archivo linux/serial.h se define las siguiente constantes

- Registros:UART_(registro): p.e UART_LCR

-Mascaras: UART_(bit)_(registro) (...010...0) :p.e UART_DLAB_LCR 0x80 10000000

Complementar una mscara

~UART_(bit_(registro) (1..0...1): p.e ~UART_DLAB_LCR 0x7F 01111111

Consultar el bit i-simo

x & UART_(bit)_(registro) => (x7 ...x0)2 AND( ...010...) = (0..xi..0)

Poner a uno en el bit i-simo

x | UART_(bit)_ (registro) => (x7...x0)2 OR ( ...010...) = (...xi+1,1,xi-1...)

Poner a cero en el bit i-simo

X&~UART_(bit)_(registro) =>(x7 ...x0)2 AND ~( ...010...) = =>(x7 ...x0)2 AND ( ...101...) =(...xi+1,0,xi-1...)


Nociones de CEl nombre de un vector especifica la direccin de comienzo.

Los pases por referencia en C consiste en pasar la direccin de la variable vector.

char buffer[20];

char fg;

scanf(%s,buffer); // Lee un cadena del teclado y la almacena en buffer

scanf (%c,&c); // Lee un carcter y lo almacena en la direccin &c

printf (%c %c,buffer[0],c); // visualiza en pantalla el primer carcter // de buffer y la variable c

La primera componente de un vector en C es el ndice 0.

El operando & es la direccin de una variable.

El operando * es el contenido de la direccin que le precede.

El operador [ ] indica el acceso a memoria de la direccin que le antecede ms el desplazamiento que hay en interior.

dato[3] es igual *(dato+3).


Funciones sinp y soutp

extern int port;static inline int sinp

(int offset){

return (inb (port+offset));}

static inline void soutp(int valor,int offset){outb (valor,port+offset);

}

Driverextern int fd;char sinp ( int puerto){char tmp[1];read(fd,tmp,puerto); return (tmp[0]);}void soutp (char valor,intpuerto){ char tmp[1];

tmp[0]=valor;write (fd,tmp,puerto);

}

Usuario

Slo se debe utilizar para el ejercicio 3


Interrupciones Serie

En el momento de atender una interrupcin, se tiene que resetear para permitir la activacin de otras. El origen vendr especificado en el registro UART_IIR.

ORIGEN RESET

- -

OE,PE,FE,BI (ver LSR) LEER LSR

Dato en RBR LEER RBR

THR vaco LEER IIR

CTS,DSR,RI,DCD (ver MSR) LEER MSR


Ejercicio 1ADQUISICIN EN EL ANALIZADOR LGICO DE LA

SEAL TRANSMISIN DE DATOS (TD)


Ejercicio 2. PROGRAMACIN DE UN DRIVER PARA ACCESO A LA UART


Ejercicio 3PROGRAMA DE USUARIO QUE INTERCAMBIE MAYSCULAS

POR MINSCULAS Y VICERVERSA

Test2 ejA/B/C

driver 2 driver A/B/C

UART UART

COM 2 COM 1

cable


Ejercico 3 (cont)


Resto de ejercicios

EJERCICIO 5 PROGRAMAR UN DRIVER PARA ACCESO AL PUERTO SERIE DIRECTAMENTE CON SINCRONISMO POR INTERRUPCIN

EJERCICIO 4 PROGRAMAR UN DRIVER PARA ACCESO AL PUERTO SERIE DIRECTAMENTE CON SINCRONISMO POR CONSULTA DE ESTADO.

EJERCICIO 6 PROGRAMAR UN DRIVER PARA ACCESO AL PUERTO SERIE DIRECTAMENTE CON SINCRONISMO DE CONSULTA DE ESTADO MEJORADO CON LA FUNCIN DORMIR

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