درایورهای دستگاه کاراکتر در عمق

سرفصل ها و درس ها

مقدمه Introduction

• آشنایی با درایورهای دستگاه کاراکتر Introduction to character device drivers

• لیست کاراکترها و مسدود کردن دستگاه ها List Character and Block Devices

• مراحل ثبت نام درایور کاراکتر Steps in Registering a character driver

• شماره دستگاه = عمده + مینور Device Number = Major + Minor

• نحوه انتخاب شماره دستگاه How to choose a device number

• نوع داده برای شماره دستگاه dev_t Data type for device number dev_t

• نمونه ای از ماکروهای MAJOR، MINOR، MKDEV Example of MAJOR,MINOR,MKDEV macros

• فایل/proc/devices /proc/devices file

• تخصیص استاتیک شماره دستگاه Static Allocation of Device Numbers

• نمونه ای از تخصیص ایستا شماره دستگاه ها Example of static allocation of device numbers

• موارد تست در مثال قبلی Test cases on Previous Example

• اگر بخواهم همان شماره اصلی را ثبت کنم چه اتفاقی می افتد What happens if i try to register same major number

• اگر بخواهم با همین نام ثبت نام کنم چه اتفاقی می افتد What happens if i try to register same name

• ثبت حداکثر اعداد جزئی Registering Maximum Minor Numbers

• حداکثر عدد اصلی چیست؟ What is Maximum Major Number

• تخصیص دینامیک شماره دستگاه Dynamic Allocation of Device Number

• نمونه ای از تخصیص پویا شماره دستگاه Example of dynamic allocation of device number

• فراخوانی alloc_chrdev_region در حلقه Calling alloc_chrdev_region in loop

• دستی ایجاد گره دستگاه Manual Device Node Creation

• ایجاد خودکار گره دستگاه - class_create Automatic Device Node Creation - class_create

• ایجاد خودکار گره دستگاه - device_create Automatic Device Node Creation - device_create

• نمونه ای از ایجاد خودکار گره دستگاه Example of automatic device node creation

• آزمون 1 Quiz 1

عملیات فایل File Operations

• مقدمه Introduction

• ثبت file_operations با کرنل لینوکس Registering file_operations with Linux Kernel

• cdev_init در مقابل cdev_alloc cdev_init vs cdev_alloc

• نمونه ماژول هسته لینوکس ثبت عملیات فایل - cdev_alloc Linux Kernel Module example of file operations registrations - cdev_alloc

• نمونه ماژول هسته لینوکس ثبت عملیات فایل - cdev_init Linux Kernel Module example of file operations registrations - cdev_init

• شبه دستگاه ها -/dev/null،/dev/zero،/dev/urandom Pseudo Devices - /dev/null, /dev/zero, /dev/urandom

• راهنمای رانندگان/char/mem.c Walkthrough of drivers/char/mem.c

• در صورت فورک چند بار باز و رها کردن فراخوانی می شود How many times open and release will be called in case of fork

• در صورت وجود چندین پردازش، چند بار باز و انتشار فراخوانی می شود How many times open and release will be called in case of multiple processes

• فایل struct struct file

• نمونه فایل struct Example of struct file

• struct inode struct inode

• نمونه ای از struct inode Example of struct inode

• نمونه ای از struct inode در مقابل فایل struct Example of struct inode vs struct file

• وقتی بافر فضای کاربر را در تابع نوشتن چاپ می کنم چه اتفاقی می افتد What happens when i print user space buffer in write function

• دسترسی به بافر فضای کاربر در فضای کرنل Accessing user space buffer in Kernel space

• copy_from_user copy_from_user

• وقتی NULL ptr را در نوشتن فراخوانی سیستم پاس می کنم چه اتفاقی می افتد What happens when i pass NULL ptr in write system call

• copy_to_user copy_to_user

• put_user put_user

• get_user get_user

• انتقال ساختار از فضای کاربر به فضای هسته و بالعکس Passing structure from user space to kernel space and vice versa

• آیا می توانم متغیرهای کاربر را روی درایور هیپ به هسته منتقل کنم؟ Can i pass user variables on heap to kernel driver

• عبور ساختار با یک عضو از پشته و دیگری در پشته Passing structure with one member from stack and other in heap

• ابزار هسته برای چاپ dev_t - print_dev_t، format_dev_t Kernel utility to print dev_t - print_dev_t, format_dev_t

• آیا می توانم از strlen در فضای هسته استفاده کنم؟ Can i use strlen in kernel space

• strnlen_user strnlen_user

• راه حل عبور ساختار با یک عضو در پشته و دیگری در پشته Solution to passing structure with one member in stack and other in heap

• مشکل در درایور کاراکتر وقتی کاراکتر به کاراکتر می خوانیم Problem in character driver when we read character by character

• افزودن پشتیبانی افست در اجرای خواندن و نوشتن Adding offset support in read and write implementation

• منطق به روز شده برای خواندن/نوشتن بایت های کمتر از درخواستی/در دسترس Updated logic to read/write bytes less than requested/available

• افزودن پشتیبانی lseek Adding lseek support

• ایجاد چندین گره دستگاه Creating multiple device nodes

• container_of macro container_of macro

• افزودن پشتیبانی برای داده های خصوصی Adding support for private data

• چه اتفاقی می‌افتد وقتی از فضای کاربر نوشتن را صدا می‌کنم What happens when i call write from user space

IOCTL IOCTL

• مقدمه Introduction

• مثال Ioctl - BLKGETSIZE Ioctl example - BLKGETSIZE

• مثال Ioctl - BLKGETSIZE64 Ioctl example - BLKGETSIZE64

• روش درایور Ioctl - unlocked_ioctl Ioctl driver method - unlocked_ioctl

• افزودن سه ioctl در درایور هسته Adding three ioctls in kernel driver

• نام های نمادین دستورات ioctls Symbolic names to ioctls commands

• تعریف دستورات ioctl Defining ioctl commands

• C مثالی از ماکروهای ioctl C Example of ioctl macros

• ماکروها برای رمزگشایی اطلاعات از دستور ioctl Macros to decode information from ioctl command

• کد درایور با استفاده از ماکروهای ioctl به روز شد Updated driver code using ioctl macros

• اگر دستور پشتیبانی نشده از فضای کاربر ارسال شود، مقدار بازگشتی چقدر باید باشد What should be the return value if unsupported command is sent from user space

• ماکرو access_ok access_ok macro

• کد درایور با استفاده از ماکرو access_ok به روز شد Updated driver code using access_ok macro

• سناریوهای ناموفق access_ok Fail scenarios of access_ok

• چه اتفاقی می‌افتد وقتی یک اندازه متفاوت را در دستور ioctl ارسال می‌کنیم What happens when we pass a different size in ioctl command

• compat_ioctl compat_ioctl

• مشکلاتی که هنگام پردازش 32 بیتی سعی در اجرای دستور ioctl دارد Issues when 32-bit process trying to perform ioctl command

• ارسال سیگنال از ماژول به پردازش Sending a signal from module to process

کنترل دسترسی و قابلیت ها Access Control and Capabilities

• چند بار یک درایور دستگاه توسط برنامه استفاده می شود How many times a device driver is being used by application

• فقط به یک فرآیند اجازه دهید از فایل دستگاه در یک زمان استفاده کند Allow only one process to use the device file at a time

• محدود کردن دسترسی به یک کاربر در یک زمان Restricting access to a single user at a time

• قابلیت ها Capabilities

• نمونه ای از استفاده از قابلیت ها - cap_dac_override Example of using capabilities - cap_dac_override

• نمونه ای از استفاده از قابلیت ها - cap_sys_module Example of using capabilities - cap_sys_module

• نمونه ای از استفاده از قابلیت ها - cap_sys_admin Example of using capabilities - cap_sys_admin

• پرچم ها را باز کنید Open Flags

• اگر با بستن تماس نگیرم و فرآیند خاتمه یابد چه اتفاقی می‌افتد What happens if I don't call close and process terminates

درایور متفرقه Misc Driver

• مقدمه Introduction

• نمونه ای از درایور متفرقه Example of Misc Driver

منابع Resources

• دانلودها Downloads