Разработка драйверов устройств в Linux [Специалист] [Игорь Седых] [2020]

Разработка драйверов устройств в Linux. Игорь Седых​

Ядро Linux используется в большинстве современных смартфонов за счет применения в популярной платформе Android. Кроме того, не следует забывать и про лидирующее положение Linux в сегменте суперкомпьютеров (469 из топ 500 суперкомпьютеров под данным Скрытая ссылка), второе место в сегменте интернет-серверов и высокую популярность в корпоративном сегменте. GNU Compilers Collection является лидером в списке аналогичного программного обеспечения по популярности среди средств разработки решений с открытым исходным кодом.

Вы научитесь:

• понимать отличия драйверов устройств от прикладного ПО;
• знать специфику и ограничения, присущие драйверам устройств;
• понимать влияние ошибок в драйверах устройств на безопасность всей системы в целом;
• понимать отличия в реализации символьных драйверов устройств от блочных;
• знать особенности файловой системы /proc и специфику работы с ней;
• понимать конкуренцию и ситуацию гонок в ядре, проблемы и их решения;
• знать аспекты, связанные с совместимостью, специфику использования стандартных типов данных.

Спойлер: Программа курса

Модуль 1. Ядро Linux

• Архитектура ядра linux
• Отличия разработки драйверов от прикладного ПО
• Потенциальные проблемы с безопасностью
• Лицензирование модулей ядра

Модуль 2. Модули ядра Linux

• Простейший модуль ядра
• Знакомство с printk()
• Сборка модулей ядра
• Макроопределения __init и __exit
• Вопросы документирования модулей
• Передача модулю параметров командной строки
• Модули, состоящие из нескольких файлов

Модуль 3. Модули ядра, пространства и устройства

• Модули ядра и прикладные программы
• Функции, которые доступны из модулей
• Пространство пользователя и пространство ядра
• Пространство имен
• Адресное пространство
• Старший и младший номер устройства

Модуль 4. Данные

• Типы данных и структуры ядра
• Специфика использования стандартных типов данных
• Назначение типам данных явного размера
• Специфичные типы данных
• Аспекты, связанные с совместимостью
• Размер страницы
• Порядок следования байт в словах
• Выравнивание данных
• Размер указателя

Модуль 5. Символьные устройства

• Файлы символьных устройств
• Структура file_operations
• Структура file
• Регистрация устройства
• Отключение устройства
• Пример драйвера символьного устройства c доступом только на чтение
• Специфика поддержки записи для символьных устройств
• Пример драйвера символьного устройства c доступом на чтение и запись

Модуль 6. Файловая система /proc

• Особенность файловой системы /proc
• Пример драйвера, создающего файл в /proc c доступом на чтение
• Блокировка процессов при конкурентном доступе к устройству
• Пример драйвера, приостанавливающего работу процессов

Модуль 7. Управление памятью в ядре Linux

• Специфика управления памятью в ядре Linux
• Преобразование адреса в ядре
• Динамическое распределение памяти в ядре

Модуль 8. Блочные устройства

• Блочные устройства
• Регистрация блочного устройства
• Особенности реализации блочного устройства

Модуль 9. Семафоры и синхронизация

• Конкуренция и ситуация гонок
• Семафоры и мьютексы
• Реализация семафора в ядре Linux
• Семафоры на чтение и запись
• Взаимоблокировки
• Пример драйвера, использующего семафоры
• Измерение временных интервалов

Модуль 10. Реализация доступа к периферийному устройству

• Практическая работа

Скрытая ссылка

P.S. Не повтор складчины
Скрытая ссылка
Здесь большая расчасовка учебной программы.