Entwicklung von Gerätetreibern auf ARM-Hardware für embedded Linux
Seminar - GFU Cyrus AG
Die Teilnehmer sollen nach Abschluss des Seminars in der Lage sein:
Gerätetreiber für verschiedene Arten von Hardwarekomponenten zu entwickeln, wie z.B. Charaktergeräte, Blockgeräte oder Netzwerkgeräte.
Die Funktionsweise des Linux-Kernels und des Gerätetreiber-Stacks zu verstehen, um eine reibungslose Integration von Hardware und Software zu ermöglichen.
Effektive Methoden zur Debugging und Fehlerbehebung in Gerätetreibern anzuwenden, um Probleme schnell zu identifizieren und zu beheben.
Das Gerätedateisystem in Linux zu nutzen und Gerätedateien zu erstellen, um die Kommunikation zwischen Anwendungen und Gerätetreibern zu ermöglichen.
Verschiedene Kommunikationsmechanismen, wie z.B. ioctl(), für die Interaktion zwischen Anwendungen und Gerätetreibern zu implementieren.
Speicherzugriff und DMA in Gerätetreibern zu verstehen und zu nutzen, um effiziente Datenübertragungen zu ermöglichen.
Interrupts im Gerätetreiber richtig einzurichten und zu behandeln, um auf Ereignisse von Hardwarekomponenten effektiv zu reagieren.
Verwendung von Makefiles zum Kompilieren von Modulen
Erstellung eines einfachen Makefiles für den Modulbau
Einführung in das Kernel-Debugging mit GDB
Einrichtung einer Entwicklungsumgebung für das Kernel-Debugging
Verwendung von GDB für das Kernel-Debugging
Arbeiten mit dem Gerätedateisystem und der Charaktergeräteschnittstelle
Das Gerätedateisystem in Linux
Erstellung von Gerätedateien mit mknod oder udev
Implementierung von Charaktergerätetreibern
Verwendung von ioctl() zur Kommunikation mit Gerätetreibern
Einführung in das ioctl() Systemaufruf
Implementierung von ioctl-Funktionen in Gerätetreibern
Arbeit mit dem Gerätedateisystem und der Blockgeräteschnittstelle
Verwendung der Blockgeräteschnittstelle in Linux
Implementierung von Blockgerätetreibern
Einblicke in den Speicherzugriff und DMA
Speicherzugriff und Adressräume in Linux
Direct Memory Access (DMA) in Gerätetreibern
Behandlung von Interrupts in Gerätetreibern
Einrichtung von Interrupts im Gerätetreiber
Behandlung von Interrupts in der Interrupt Service Routine (ISR)
Kernel-Threads und Workqueues
Verwendung von Kernel-Threads in Gerätetreibern
Verwendung von Workqueues für asynchrone Aufgaben
Synchronisationstechniken in Gerätetreibern
Mutexes, Semaphoren und Spinlocks für die Synchronisation
Verwendung von Atomic Operations
Einführung in den Platform Driver Framework
Konzepte des Plattformtreiber-Frameworks
Implementierung eines Plattformgerätetreibers
Praktische Übungen auf ARM-Hardware
Cross-Compiling von Treibern für ein embedded ARM-Ziel
Treiberentwicklung und Tests auf einem ARM-basierten Ziel
Zielgruppe:
Embedded Systems Engineers: Ingenieure, die an der Entwicklung von eingebetteten Systemen arbeiten, die auf Linux basieren und Gerätetreiber erfordern.
Firmware-Entwickler: Entwickler, die für die Firmware-Programmierung und -Integration in eingebetteten Linux-Systemen verantwortlich sind und ihre Kenntnisse in der Gerätetreiberentwicklung vertiefen möchten.
Linux-Entwickler: Entwickler, die bereits mit der Linux-Plattform vertraut sind und ihr Wissen über die Entwicklung von Gerätetreibern erweitern möchten.
Systemarchitekten: Architekten, die für die Planung und Gestaltung von eingebetteten Linux-Systemen zuständig sind und ein besseres Verständnis der Gerätetreiberentwicklung benötigen.
Technische Projektleiter: Projektleiter, die in der Leitung von Projekten zur Entwicklung von eingebetteten Linux-Systemen tätig sind und ihre Fachkenntnisse in der Gerätetreiberentwicklung ausbauen möchten, um Projekte effizienter zu planen und umzusetzen.
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