Окт 02 2015

Драйвер для Linux: первый шаг

Продолжаю эксперименты с Altera Cyclone V. На этот раз объектом эксперимента стал драйвер для той прошивки FPGA, про которую я писал ранее. Сама прошивка простейшая: она просто мигает светодиодами с частотой, которую можно задавать программно. В прошлом посте на эту тему я сделал управление частотой мигания из обычной (user-space) программы, которая получает доступ к физической памяти через функции open(«/dev/mem») и mmap().
Однако такой путь считается «hacky and unsafe». Поэтому следующим логичным шагом должно стать написание драйвера.

Tux-linux-and-ARM-multiplatform-support

Я воспользовался готовым исходником драйвера (ссылка) за авторством Howard Mao (он на самом деле не Howard, а Zhe Hao Mao). Конечно, для того, чтобы разобраться в работе кода, почитал отдельные главы книги Linux Device Drivers (есть русский перевод).

Для компиляции пришлось вытаскивать архив Arrow SocKit 13.1 GSRD Linux отсюда: http://releases.rocketboards.org/release/2013.11/gsrd/src, файл linux-socfpga-gsrd-13.1-src.bsx. Объем архива около 1.1 Гб, но сервер очень медленный, качается несколько часов. Честно говоря, я впервые увидел файл с расширением bsx, оказалось, что это самораспаковывающийся архив. Просто запускаем его и он разворачивается в указанную папку. В ней в папке sources находится файл linux-socfpga.tgz. Его тоже нужно распаковать, естественно. Это и есть как таковое ядро системы, которое нужно указывать при компиляции драйвера.

Однако всё не так просто. После компиляции записываем скомпилированный драйвер blinker.ko на SD-карту, после загрузки Linux пишем insmod blinker.ko и получаем следующее: «blinker: version magic ‘3.9.0-00161-ged01b8c SMP mod_unload ARMv7 p2v8 ‘ should be ‘3.9.0 SMP mod_unload ARMv7 p2v8’«. Не совпали волшебные номерки. Причем версия одна и та же, просто зачем-то к ней приделан какой-то добавочный номер.

Решений может быть три: 1. Скомпилировать Linux именно из этого скачанного исходника (очень неохота) или 2. Подправить номер в исходниках ядра Linux. 3. Использовать команду modprobe с ключом -f, который заставляет систему игнорировать «волшебные цифры».  Однако этот способ почему-то не заработал.
Итак, способ номер 2, подправить номер в исходнике ядра. Данный номер записан в файле /include/generated/utsrelease.h. Исправляем то, что там было, на «3.9.0», и перекомпилируем драйвер. На всякий случай смотрим hex-редактором файл blinker.ko, чтобы убедиться, что волшебные циферки такие, как нужно. Снова записываем драйвер на SD-карту, запускаем insmod, всё прошло гладко. Теперь можно проверить работу драйвера, посылая ему числа от 1 до 15 для управления частотой миганий: echo 1 > blinker — мигает быстро, echo 15 > blinker — мигает медленно. Пока всё. Немного, но путь в тысячу ли начинается с одного шага.

Эксперименты продолжаются.