LFD430 Entwicklung von Gerätetreibern für Linux-Systeme

Einführungen

• Linux Distributionen
• Plattformen
• Vorbereitung Ihres Systems
• Verwendung und Herunterladen einer virtuellen Maschine

Linux Datei-System Tree Layout

• OPreliminaries

Wie man in OSS-Projekten arbeitet

• Überblick über die korrekte Durchführung von Übertragungen.
• Sicherheit und Qualität durch die Nähe zur Mainline
• Projekt-DNA erforschen und verstehen
• Das Anliegen erkennen und verfolgen
• Bestimmung der Entwickler und deren Arbeitsabläufe und Methoden
• Frühzeitige Informationen einholen und freier arbeiten
• Tragen Sie inkrementelle Bits bei und meiden Sie große Code-Dumps.
• Kein Platz für Ego: Denke nicht engstirnig.
• Seien Sie geduldig, entwickeln Sie langfristige Partnerschaften und seien Sie hilfreich

Gerätetreiber

• Gerätetypen
• Mechanismen vs. Richtlinien
• Vermeidung von Binary Blobs
• Energie-Management
• Wie Applikationen Gerätetreiber verwenden
• Durchlaufen eines Systemaufrufs Zugriff auf ein Gerät
• Fehlermeldungen
• printk()
• Geräte: Verwaltungs-Ressourcen für Geräte

Modul- und Gerätetreiber

• Die module_driver()-Makros
• Module und Hot-Plug

Speichermanagement und Zuweisung

• Virtual- und physikalischer Speicher
• Speicherbereiche
• Seiten-Tabellen
• kmalloc()
• __get_free_pages()
• vmalloc()

Character Devices

• Geräte-Knotenpunkte
• Major- und Minor-Nummern
• Reservierung von Major-/Minor-Nummern
• Zugriff auf den Geräte-Knotenpunkt
• Registrierung des Geräts
• udev
• dev_printk() und zugehörige
• file_operations-Struktur
• Treiber-Einstiegspunkte
• Die Datei- und Inode-Strukturen
• Diverse Charakter-Treiber

Kernel Funktionen

• Bestandteile des Kernels
• Anwenderbereich vs. Kernel-Bereich
• Was sind Systemaufrufe?
• Verfügbare Systemaufrufe
• Zeitplanungsalgorithmen und Task-Strukturen
• Prozess-Kontext

Übertragung von Benutzer- und Kernelbereich

• Übertragung zwischen den Bereichen
• put(get)_user() und copy_to(from)_user()
• Direkte Übertragung: Kernel-E/A und Speicher-Mapping
• Kernel-E/A
• Zuordnung von Benutzerseiten
• Speicher-Zuordnung (Memory Mapping)
• Anwender-Funktionen für mmap()
• Treibereinstiegspunkt für mmap()
• Dateizugriff aus dem Kernel

Störungen und Ausnahmen

• Was sind Interrupts und Exceptions?
• Ausnahmen
• Asynchrone Interrupts
• MSI
• Aktivieren/Deaktivieren von Interrupts
• Was Sie zur Interrupt-Zeit nicht tun können
• IRQ-Daten-Strukturen
• Installieren eines Interrupt-Handlers

Zeitmessung

• Verschiedene Arten von Zeitmessungen
• Jiffies
• Bestimmung der aktuellen Zeit
• Zeitquellen
• Real Time Clock
• Programmierbarer Intervall-Timer
• Zeitstempelzähler
• HPET

Kernel-Timer

• Verzögerungen einfügen
• Was sind Kernel-Timer?
• Timer-Funktionen mit niedriger Auflösung
• Timer-Implementierung mit niedriger Auflösung
• Timer mit hoher Auflösung
• Einsatz von hochauflösenden Timern

ioctls

• Was sind ioctls?
• Einstiegspunkt des Treibers für ioctls
• Definition von ioctls

Unified Device Model und sysfs

• Einheitliches Geräte-Modell
• Grundlegende Strukturen
• Reale Geräte
• sysfs
• kset- und kobject-Beispiele

Firmware

• Was ist Firmware?
• Laden der Firmware

Sleeping und Wait Queues

• Was sind Queues?
• Sleep und Waking Up
• Sleep Details
• Exclusive Sleeping
• Waking Up Details
• Polling

Störungs-Handling: Verzögerte Funktionen und Benutzer Treiber

Top and Bottom Halves

Softirqs

Tasklets

Work Queues

New Work Queue API

Kernel Threads erstellen

Threaded Interrupt Handlers

Interrupt Handling im User-Space

In dieser 4-tägigen Schulung "LFD430 Entwicklung von Gerätetreibern für Linux-Systeme" lernen Sie, wie Sie Gerätetreiber für Linuxsysteme entwickeln. Erfahren Sie mehr über verschiedene Arten von Linux Gerätetreibern, die entsprechenden APIs und Methoden, mit denen Geräte mit dem Kernel interagieren.
Die Bandbreite der Gerätetreiber in Linux
Interaktion zwischen Geräten (Hardware und Software) und dem Kernel
Wichtige Module und Methoden zur Entwicklung und Fehlerbehebung von Linux-Treibern
Zusätzliches Wissen und mehr.
Die vermittelten Kenntnisse sind in allen führenden Linux-Distributionen anwendbar.

Für eine optimale Teilnahme am Kurs empfehlen wir folgende Vorkenntnisse:

• Erfahrung in der C-Programmierung
• Vertrautheit mit Linux Dienstprogrammen und Texteditoren
• Kenntnisse zu Kernel-Schnittstellen und Methoden wie Schreiben, Kompilieren, Load und Unload von Modulen, Synchronisation
• Grundkenntnisse im Bereich Speicherzuweisung und Speicherverwaltung, entsprechend LFD420

Die Schulung bietet Ihnen eine ausgewogene Mischung aus Theorie und Praxis in einer erstklassigen Lernumgebung. Profitieren Sie vom direkten Austausch mit unseren projekterfahrenen Trainern und anderen Teilnehmern, um Ihren Lernerfolg zu maximieren.

• erfahrene Entwickler