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   3
   4 <slides>
   5
   6 <slidesinfo>
   7 <title>Linux Device Drivers</title>
   8 <author><firstname>Thadeu</firstname><surname>Cascardo</surname></author>
   9 </slidesinfo>
  10
  11 <foil>
  12 <title>Introdução</title>
  13 <para>
  14 Dispositivos em sistemas POSIX são arquivos no diretório /dev. Como quaisquer
  15 outros arquivos no POSIX, eles podem ser abertos, fechados, lidos, escritos,
  16 posicionados, controlados, entre outros.
  17 </para>
  18
  19 <para>
  20 Exemplos de arquivos de dispositivos:
  21 </para>
  22
  23 <itemizedlist>
  24 <listitem>
  25 <para>
  26 /dev/sda - Um dispositivo de bloco SCSI
  27 </para>
  28 </listitem>
  29 <listitem>
  30 <para>
  31 /dev/ttyS0 - Um dispositivo terminal serial
  32 </para>
  33 </listitem>
  34 </itemizedlist>
  35
  36 </foil>
  37
  38 <foil>
  39 <title>Chamandas de Entrada e Saída em POSIX</title>
  40 <para>
  41 Sistemas POSIX possuem algumas chamadas padrões para E/S. Já que dispositivos
  42 são arquivos, essas mesmas chamadas são utilizadas para trabalhar com
  43 dispositivos. Vamos trabalhar com as seguintes chamadas:
  44 </para>
  45 <itemizedlist>
  46 <listitem><para>
  47 open
  48 </para></listitem>
  49 <listitem><para>
  50 read
  51 </para></listitem>
  52 <listitem><para>
  53 write
  54 </para></listitem>
  55 <listitem><para>
  56 close
  57 </para></listitem>
  58 <listitem><para>
  59 lseek
  60 </para></listitem>
  61 <listitem><para>
  62 ioctl
  63 </para></listitem>
  64 </itemizedlist>
  65 </foil>
  66
  67 <foil>
  68 <title>open</title>
  69 <para>
  70 A chamada de systema open abre um arquivo. Quando estivermos trabalhando com
  71 dispositivo, é quando alguma inicialização deve ser feita. Alguns dispositivos
  72 só podem ser abertos por um processo de cada vez.
  73 </para>
  74 <para>
  75 int open (char * filename, int flags);
  76 </para>
  77 <para>
  78 flags podem ser O\_RDONLY, O\_WRONLY, O\_RDWR e muitas outras, algumas menos
  79 importantes para dispositivos.
  80 </para>
  81 <para>
  82 Exemplo:
  83 </para>
  84 <para>
  85 fd = open ("/dev/ttyS0", O\_RDWR);
  86 </para>
  87 </foil>
  88
  89 <foil>
  90 <title>close</title>
  91 <para>
  92 A chamada de sistema close fecha um arquivo aberto.
  93 </para>
  94 <para>
  95 int close (int fd);
  96 </para>
  97 <para>
  98 Exemplo:
  99 </para>
 100 <para>
 101 close (fd);
 102 </para>
 103 </foil>
 104
 105 <foil>
 106 <title>read</title>
 107 <para>
 108 A chamada de sistema read lê de um arquivo aberto para um buffer. Para
 109 dispositivos, ela lê de um dispositivo.
 110 </para>
 111 <para>
 112 int read (int fd, char *buffer, int bsz);
 113 </para>
 114 <para>
 115 read retorna o número de bytes escritos no buffer, que pode ser menor que o
 116 número de bytes requisitados por diferentes razões.
 117 </para>
 118 <para>
 119 Exemplo:
 120 </para>
 121 <para>
 122 c = read (fd, buffer, sizeof (buffer));
 123 </para>
 124 </foil>
 125
 126 <foil>
 127 <title>write</title>
 128 <para>
 129 A chamada de sistema write escreve dados de um buffer em um arquivo aberto. Para
 130 dispositivos, ela escreve no dispositivo.
 131 </para>
 132 <para>
 133 int write (int fd, char *buffer, int bsz);
 134 </para>
 135 <para>
 136 write retorna o número de bytes escritos no arquivo, que pode ser menor que o
 137 número de bytes requisitados por diferentes razões.
 138 </para>
 139 <para>
 140 Exemplo:
 141 </para>
 142 <para>
 143 c = write (fd, buffer, strlen (buffer));
 144 </para>
 145 </foil>
 146
 147 <foil>
 148 <title>lseek</title>
 149 <para>
 150 A chamada de sistema lseek muda a posição corrente do arquivo, permitindo a
 151 leitura ou escrita naquela posição. Posicionar em um dispositivo pode ter
 152 diferentes significados.
 153 </para>
 154 <para>
 155 off\_t lseek (int fd, off\_t pos, int whence);
 156 </para>
 157 <para>
 158 O significado da posição depende do valor de whence, que pode ser
 159 SEEK\_SET (a posição absoluta), SEEK\_CUR (relativa a posição corrente),
 160 SEEK\_END (relativa ao fim do arquivo).
 161 </para>
 162 <para>
 163 Exemplo:
 164 </para>
 165 <para>
 166 lseek (fd, 0, SEEK\_END);
 167 </para>
 168 </foil>
 169
 170 <foil>
 171 <title>ioctl</title>
 172 <para>
 173 A chamada de sistema ioctl é uma operação "pega-tudo". Para aquelas operações
 174 que não se encaixam no modelo leitura/escrita, ioctl permite ao usuário enviar
 175 um comando com um argumento opcional ao dispositivo. Esse comando pode aceitar
 176 entrada ou gerar saída.
 177 </para>
 178 <para>
 179 int ioctl (int fd, int request, char *arg);
 180 </para>
 181 <para>
 182 O último argumento é opcional e depende do tipo de requisição. Todo dispositivo
 183 ou classe de dispositivo pode ter seu diferente conjunto de ioctl's.
 184 </para>
 185 <para>
 186 Exemplo:
 187 </para>
 188 <para>
 189 struct ifreq req; ioctl (fd, SIOCGIFFLAGS, \&#38;req);
 190 </para>
 191 </foil>
 192
 193 <foil>
 194 <title>Módulos do Linux</title>
 195 <para>
 196 Linux é modularizado. Drivers, sistemas de arquivos, protocolos de rede e outros
 197 podem ser carregados em tempo de execução. Todo módulos tem uma função init e
 198 uma função exit.
 199 </para>
 200 <para>
 201 Módulos podem ter parâmetros. Em tempo de carga, parâmetros, que podem ser
 202 booleanos, inteiros ou strings, são dados pelo usuário.
 203 </para>
 204 </foil>
 205
 206 <foil>
 207 <title>Tipos e números de dispositivos</title>
 208 <para>
 209 Dispositivos no Linux podem ter diferentes tipos, incluindo dispositivos de
 210 caractere, dispositivos de bloco e dispositivos de rede. Tanto dispositivos de
 211 caractere quanto de bloco têm números identificadores, um número maior e um
 212 número menor.
 213 </para>
 214 </foil>
 215
 216 <foil>
 217 <title>Alocação de dispositivos de caractere</title>
 218 <para>
 219 No Linux, números maior e menor devem ser requisitados ou alocados. As chamadas
 220 para fazê-lo para os dispositivos de caractere são:
 221 </para>
 222 <para>
 223 int register\_chrdev\_region (dev\_t first, unsigned int count, char
 224 *name);
 225 int alloc\_chrdev\_region (dev\_t *dev, unsigned int firstminor,
 226 unsigned int count, char *name);
 227 void unregister\_chrdev\_region (dev\_t dev, unsigned int count);
 228 </para>
 229 </foil>
 230
 231 </slides>