This is an old revision of the document!
Laborator 12: Exerciții
Pregătirea laboratorului
Pentru rezolvarea laboratorului, vom lucra în același director din care pornim mașina virtuală (~/so2/linux/tools/labs).
Pașii de rezolvare sunt următorii:
- pregătirea scheletului de laborator
- compilarea modulelor de Kernel
- copierea modulelor pe mașina virtuală
- pornirea mașinii virtuale și testarea modulelor
Pregătirea scheletului de laborator
Scheletul de laborator este generat din sursele din directorul tools/labs/templates. Putem genera scheletele pentru toate laboratoarele folosind următoarea comanda:
tools/labs $ make skels
Pentru a genera scheletul pentru un singur laborator, vom folosi variabila de mediu LABS:
tools/labs $ make clean tools/labs $ LABS=<lab name> make skels
device_model.
Similar, putem genera și scheletul pentru un singur exercițiu, atribuind valoarea <lab_name>/<task_name> variabilei LABS.
tools/labs/skels.
Compilarea modulelor
Comanda make build compilează toate modulele din directorul skels.
student@eg106:~/so2/linux/tools/labs$ make build echo "# autogenerated, do not edit " > skels/Kbuild echo "ccflags-y += -Wno-unused-function -Wno-unused-label -Wno-unused-variable " >> skels/Kbuild for i in ./device_model; do echo "obj-m += $i/" >> skels/Kbuild; done ...
Copierea modulelor pe mașina virtuală
Putem copia modulele generate pe mașina virtuală folosind target-ul copy al comenzii make, atunci când mașina virtuală este oprită.
student@eg106:~/so2/linux/tools/labs$ make copy student@eg106:~/so2/linux/tools/labs$ make boot
Alternativ, putem copia fișierele prin scp, pentru e evita repornirea mașinii virtuale. Pentru detalii despre folosirea interacțiunea prin rețea cu mașina virtuală citiți Interacțiunea cu mașina virtuală.
Testarea modulelor
Modulele generate sunt copiate pe mașina virtuală în directorul /home/root/skels/<lab_name>.
root@qemux86:~/skels/device_model# ls bex.ko bex_misc.ko
După pornirea mașinii virtuale QEMU vom putea folosi comenzi în fereastra QEMU (sau în minicom) pentru a încărca și descărca modulul de kernel:
root@qemux86:~# insmod skels/<lab_name>/<task_name>/<module_name>.ko root@qemux86:~# rmmod skels/<lab_name>/<task_name>/<module_name>.ko
Ctrl+Shift+t. Cele trei tab-uri de terminal îndeplinesc următoarele roluri:
- În primul tab de terminal dezvoltăm modulul de kernel: editare, compilare, copiere în directorul dedicat pentru mașina virtuală QEMU. Lucrăm în directorul aferent rezultat în urma decomprimării arhivei de sarcini a laboratorului.
- În al doilea tab de terminal pornim mașina virtuală QEMU și apoi testăm modulul de kernel: încărcare/descărcare modul, rulare teste. Lucrăm în directorul aferent mașinii virtuale:
~/so2/linux/tools/labs. - În al treilea tab de terminal accesăm directorul
~/so2/linux/cu sursele nucleului unde putem folosi Vim și cscope pentru parcurgerea codului sursă.student@eg106-pc:~$ netcat -lup 6666
Exerciții
git pull --rebase in directorul ~/so2/linux, pentru a obține ultima versiune a scheletului de laborator.
[0.5p] Intro
Vă mulțumim! Găsiți definițiile următoarelor simboluri în nucleul Linux:
- funcțiile
dev_name,dev_set_name. - funcțiile
pnp_device_probe,pnp_bus_match,pnp_register_driverși variabilapnp_bus_type.
Completare formular de feedback
Apreciem opinia voastră legată de activitățile cursului de SO2. Ne ajută să îmbunătățim cursul și să facem materia cât mai accesibilă și interesantă. Pentru această vă rugăm să completați formularul de feedback de pe cs.curs.pub.ro (trebuie să fiți autentificați și înrolați în cadrul cursului). Vă mulțumim!
1. [2p] Implementare bus
Analizați conținutul fișierului bex.c, care conține implementarea unui driver de magistrală. Urmăriți comentariile marcate cu TODO 1 pentru a implementa părțile ce lipsesc: înregistrați driverul de magistrală și adăugați un nou device, numit root, cu tipul none și versiunea 1.
bex_add_dev().
Compilați, copiați modulul pe mașina virtuală, încărcați-l în kernel și verificați faptul că dispozitivul de tip magistrală este vizibil în /sys/bus. De asemenea, verificați că dispozitivul este vizibil în /sys/bus/bex/devices..
Eliminați modulul și observați că intrările din sysfs sunt eliminate.
2. [2p] Adăugare atribute pentru tip și versiune
Adăugați două atribute read-only: type și version. Urmăriți comentariile marcate cu TODO 2.
type și version în structura bus_dev_attrs pe modelul:
<code>
&dev_attr_<insert-attribute-type-here>.attr,
</code>
</note>
Observați că cele două atribute noi sunt vizibile în /sys/bus/bex/devices/root. Verificați conținutul acestor atribute.
O implementare pentru funcția de afișare de type este
<code c>
static ssize_t
type_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
{
struct bex_device *bex_dev = to_bex_device(dev);
return sprintf(buf, ”%s\n”, bex_dev→type);
}
DEVICE_ATTR_RO(type);
</code>
==== 3. [2p] Adăugare atribute del și add ====
Adăugați două atribute write-only, numite del și add. del așteaptă un nume de device pentru a îl elimina, iar add așteaptă numele, tipul și versiunea pentru a crea un device noi. Urmăriți comentariile marcate cu TODO 3.
<note tip>
Va trebui să adăugați atributele del și add în structura bex_bus_attr pe modelul:
<code>
&bus_attr_<insert-attribute-name-here>.attr,
</code>
</note>
<note tip>
Folosiți sscanf pentru a parsa inputul de la sysfs și bex_del_dev() and bex_add_dev() pentru a șterge și crea un device nou.
</note>
Un exemplu de funcție de tipul store este:
<code c>
static ssize_t
add_store(struct bus_type *bt, const char *buf, size_t count)
{
char type[32], name[32];
int version;
int ret;
ret = sscanf(buf, ”%31s %31s %d”, name, type, &version);
if (ret != 3)
return -EINVAL;
return bex_add_dev(name, type, version) ? : count;
}
BUS_ATTR(add, S_IWUSR, NULL, add_store);
</code>
Creați un device nou și verificați dacă este vizibil în /sys/bus/bex/devices. Eliminați-l și verificați că a dispărut din sysfs.
<note tip>
Folosiți echo pentru a scrie în atributele magistralei:
<code>
$ echo “name type 1” > /sys/bus/bex/add
$ echo “name” > /sys/bus/bex/del
</code>
</note>
==== 4. [2p] Înregistrarea driver-ului bex misc ====
Modificați fișierul bex-misc.c pentru a înregistra driver-ul la magistrala bex.
Inserați modulul bex_misc.ko și creați un nou device de tip bex din sysfs, cu numele Test, tipul misc și versiunea 2. Urmăriți comentariile marcate cu TODO 4.
Verificați dacă noul driver este vizibil în /sys/bus/bex/drivers.
De ce nu este apelată funcția probe?
<note tip>
Observați faptul că funcția de match pentru magistrală nu este implementată în bex.c.
</note>
Implementați funcția pentru match în fișierul bex.c. Urmăriți comentariile marcate cu TODO 5.
Încercați din nou adăugarea unui dispozitiv de tip bex și observați că de data aceasta funcția de probe este apelată.
==== 5. [1.5p] Înregistrarea unui device bex misc în funcția probe ====
Modificați bex.c astfel încât operația probe să eșueze dacă version > 1. Înregistrați device-ul misc în funcția bex_misc_probe și deînregistrați-l în bex_misc_remove. Urmăriți comentariile marcate cu TODO 6.
<note tip>
Folosiți misc_register() and misc_deregister().
</note>
Creați un device nou cu numele test, tipul misc și versiunea 2 și verificați că operația probe eșuează.
Creați un nou device cu numele test, tipul misc și versiunea 1 și verificați că operația se termină cu succes.
Verificați conținutul fișierului /sys/bus/bex/devices/test și observați că există o nouă intrare. Identificați majorul și minorul pentru device-ul misc, creați un device node de tip caracter pentru acest dispozitiv (Hint: mknod) și încercați operații de citire și scriere pe fișierul creat, pentru a accesa buffer-ul dispozitivului.
<note tip>
Indicatorii major și minor sunt vizibili în atributul dev al dispozitivului de tip misc.
</note>
==== 6. [1p] Monitorizarea notificărilor uevent ====
Folosiți comanda udevadm și observați ce se întâmplă când:
* modulele bex.ko and bex_misc.ko'' sunt inserate
- un nou device cu tipul test este creat
- un nou device cu tipul misc și versiunea 2 este creat
- un nou device cu tipul misc și versiunea 1 este creat
- toate de mai sus sunt eliminate
