Как найти драйвер принтера в ядре linux
Перейти к содержимому

Как найти драйвер принтера в ядре linux

  • автор:

Как найти драйвер принтера в ядре linux

Существует два полностью отличающихся драйвера устройства для параллельного порта; что вы используете, зависит от версии ядра (которую вы можете узнать с помощью команды uname -a ). Драйвер изменен в Linux версии 2.1.33.

Несколько деталей одинаковы для обоих типов драйвера. Скорее всего, много людей обнаружат, что Linux не обнаруживает параллельного порта, до тех пор пока они не запретят «Plug and Play» в их PC BIOS. (это не является сюрпризом; отслеживание данных о PnP не-PCI устройствах в Windows и где-нибудь еще могут быть чем-то вроде бедствия).

Некоторые пользователи сообщили, что их двунаправленные lp порты не определяются, если они использовали старые однонаправленные кабеля. Проверьте, что вы используете нужный кабель.

Некоторые люди не могут запустить драйвера plip и lp в одно и тоже время на любом заданном порту (в любом случае под 2.0). Однако вы можете загрузить тот или иной драйвер вручную или с помощью kerneld для версий 2.x (и позже 1.3.x) в заданное время. При правильной установке прерываний и подобных вещей, вы по идее можете запустить plip на одном порту, а lp на другом. Некоторые люди делали это редактированием исходного текста драйверов; я с нетерпением ожидаю сообщение о том, что кто-то сделал это только с помощью правильной командной строки.

Существует маленькая утилита, названная tunelp , предназначенная для того, чтобы вы, как администратор, могли настроить для устройств lp Linux 2.0 используемые прерывания, скорость опроса и прочие опции.

Если драйвер встроен в ядро, то ядро может воспринимать опцию lp= для установки прерываний и адресов ввода/вывода:

Когда драйвер lp встроен в ядро, вы можете использовать командную строку LILO/LOADLIN для установки адресов портов и прерываний, которые будет использовать драйвер. Синтаксис: lp=port0[,irq0[,port1[,irq1[,port2[,irq2]]]]] Например: lp=0x378,0 or lp=0x278,5,0x378,7 ** Заметим, что если вы используете это свойство, вы должны указать *все* порты, которые вы хотите учитывать, значений по умолчанию не существует. Вы можете запретить встроенные драйвер с помощью опции lp=0.

Когда драйвер загружен как модуль, то возможно указать адреса ввода/вывода и прерывания в командной строке программы insmod (или в файле /etc/conf.modules , при использовании kerneld) используя обычный синтаксис. Параметры следующие: io=port0,port1,port2 и irq=irq0,irq1,irq2 . Прочитайте справочную страницу для команды insmod для более детальной информации об этом.

**Для тех из вас, кто (подобно мне) никогда не может найти номера стандартных портов когда это нужно, я привел два примера выше. Номер другого порта (для lp0 ) равен 0x3bc. У меня нет никаких идей о том какое прерывание обычно используется.

Исходный код для драйвера параллельного порта Linux 2.0 находится в файле /usr/src/linux/drivers/char/lp.c.

Начиная с ядра 2.1.33 (и доступно как заплатка к ядру 2.0.30), устройство lp является просто клиентом нового устройства parport. Добавление устройства parport исправляет некоторое количество проблем, которые были из-за старого устройства lp — оно может разделять порты с другими устройствами, оно динамически присваивает доступные параллельные порты номерам устройств, вместо использования фиксированных соотношений между адресами ввода/вывода и номером порта, и так далее.

Введение устройства parport позволило создать целую группу новых драйверов параллельного порта для устройств подобных дискам Zip, Backpack CD-ROM и дискам, и так далее. Некоторые из них доступны в ядрах версии 2.0; посмотрите в интернете.

Главное отличие, которое вы отметите, в том, что ядра, основанные на parport динамически присваивают устройства lp для параллельных портов. Так что, то что было lp1 в Linux 2.0 может оказаться lp0 в Linux 2.2. Убедитесь, что вы проверили это если вы делаете обновление с ядра, работающего с драйвером lp на ядро с драйвером parport.

Кажется, что основные проблемы с этим устройством проистекают от неправильной его настройки:

Некоторые дистрибутивы Linux продаются с неправильно настроенными /etc/modules.conf (или /etc/conf.modules), так что драйвер не загружается когда вам это нужно. При использовании недавних версий modutils, правильные строки в modules.conf должны выглядеть так:

alias /dev/printers lp # only for devfs? alias /dev/lp* lp # only for devfs? alias parport_lowlevel parport_pc # missing in Red Hat 6.0-6.1

Много BIOS для персональных компьютеров представляют параллельный порт как устройство Plug-and-Play. Это только добавляет ненужную сложность к великолепному простому устройству, которое почти всегда присутствует; отключите PnP настройки для вашего параллельного порта (который называется «LPT1» во многих BIOSах) в том случае если ваш параллельный порт не определяется драйвером Linux. Правильные настройки часто называются «legacy», «ISA», или «0x378», но скорее всего не «disabled».

Вы также можете прочитать файл Documentation/parport.txt в исходных текстах ядра, или посмотреть на сервере parport.

Последовательные устройства под Linux называются подобно /dev/ttyS1 . Утилита stty позволит вам интерактивно просмотреть или установить параметры последовательного порта setserial позволит вам контролировать некоторые расширенные атрибуты и настроить IRQ и адреса ввода/вывода для нестандартных портов. Дополнительные обсуждения последовательных портов в Linux вы можете найти в Serial-HOWTO.

При использовании медленных последовательных принтеров с контролем потока, вы можете обнаружить, что некоторые из ваших заданий оборваны. Это может быть из-за последовательного порта, чье действие по умолчанию — удалить любые не переданные символы из своего буфера через 30 секунд после того как устройство закрыто. Буфер может содержать до 4096 символов, и если ваш принтер использует контроль потока и медлен настолько, что не может принять все данные из буфера за 30 секунд после того как программа печати закрыла последовательный порт, то конец содержимого буфера будет потерян. Если команда cat file > /dev/ttyS2 делает полный печатный вывод для коротких файлов, но обрезает длинные файлы, то у вас может быть такая проблема.

30-ти секундный интервал может быть выровнен с помощью опции «closing_wait» командной строки программы setserial (версии 2.12 и поздних). Последовательные порты машины обычно инициализируются вызовом setserial в загрузочном файле rc.serial. Вызов для последовательного порта принтера может быть модифицирован для установки параметра closing_wait вместе с установкой других параметров.

Как найти драйвер принтера в ядре linux

Что такое драйвер устройства. Создание драйвера устройства — дело достаточно трудоемкое. Запись на жесткий диск требует помещения определенных цифровых данных в определенное место, ожидания ответа на запрос о готовности жесткого диска, затем аккуратной пересылки информации. Запись на флопповод проходит еще сложнее — нужен постоянный контроль на текущим состоянием дискеты. Вместо помещения кода каждого отдельного приложения управляющего устройством, вы разделяете код между приложениями. Вам следует защитить этот код от других пользователей и использующих его программ. Если вы верно сделали это, то вы можете без смены приложений подключать или убирать устройства. Более того, вы должны иметь возможности ОС — загрузить вашу программу в память и запустить ее. Так что ОС, в сущности, — это набор привилегированных, общих и частных функций или функций аппаратного обеспечения низкого уровня,функций работы с памятью и функций контроля. Все версии UNIX имеет абстрактный способ считывания и записи на устройство. Действующие устройства представляются в виде файлов, так что одинаковые вызовы ( read(), write() и т.п.) могут быть использованы и как устройства и как файлы. Внутри ядра существует набор функций, отмеченных как файлы, вызываемые при запросе для ввода/вывода на файлы устройств, каждый из которых представляет свое устройство. Всем устройствам, контролируемым одним драйвером, дается один и тот же основной номер, и различные подномера. Эта глава описывает, как написать любой из допускаемых в Linux типов драйверов устройств : символьных, блочных, сетевых и драйверов SCSI. Она описывает, какие функции вы должны написать, как инициализировать драйверы и эффективно выделять под них память, какие функции встроены в Linux для упрощения деятельности такого рода. Создание драйвера устройств для Linux оказывается более простым чем мнится на первый взгляд, ибо оно включает в себя написание новой функции и определение ее в системе переключения файлов(VFS). Тем самым, когда доступно устройство, присущее вашему драйверу, VFS вызывает вашу функцию. Однако, вы должны помнить, что драйвер устройства является частью ядра. Это означает, что ваш драйвер запускается на уровне ядра и обладает большими возможностями : записать в любую область памяти, повредить ваш монитор или разбить вам унитаз в случае, если ваш компьютер управляет сливным баком. Также ваш драйвер будет запущен в режиме работы с ядром, а ядро Linux, как и большинство ядер UNIX, не имеет средств принудительного сброса. Это означает, что если ваш драйвер будет долго работать, не давая при этом работать другим программам, ваш компьютер может «зависнуть «. Нормальный пользовательский режим с последовательным запуском не обращается к вашему драйверу. Если вы решили написать драйвер устройства, вы должны внимательно прочитать всю эту главу, однако, нет гарантий, что эта глава не содержит ошибок, и вы не сломаете ваш компьютер, даже если будете следовать всем инструкциям. Единственный совет — сохраняйте информацию перед запуском драйвера. Драйверы пользовательского уровня. Не всегда нужно писать драйвер для устройства, особенно если за устройством следит всего одно приложение. Наиболее полезным примером этому является устройство карты памяти, однако вы можете сделать карту памяти с помощью устройств ввода/вывода (доступ к устройствам осуществляется с помощью функций inpb() и outpb()). Если вы работаете в режиме superuser, вы можете использовать функцию mmap для того, чтобы поместить вашу функцию в какую-то область памяти. С помощью этой процедуры вы сможете весьма просто работать с адресами памяти, как с обычными переменными. Если ваш драйвер использует прерывание, то вам придется работать внутри ядра, так как не существует других путей для прерываний обычных пользовательских процессов. В проекте DOSEMU однако, есть Простейший Генератор прерываний — SIG, но он работает недостаточно быстро, как это можно было ожидать от последней версии DOSEMU. Прерывание — это жестко определенная процедура. Также вы при установке своего аппаратного обеспечения вы определяете линию IRQ для физического сигнала прерываний, возникающего, когда устройство обращается к драйверу. Это происходит, когда устройство пересылает или запрашивает информацию, а также при обнаружении каких-либо исключительных ситуаций, о которых должен знать драйвер. Для обработки прерываний в ядре и для обработки сигналов на пользовательском уровне используется одна и та же структура данных — sigaction. Таким образом, где сигналы аппаратных прерываний доставляются ядру точно так же, как системные сигналы на уровне пользовательского обеспечения. Если ваш драйвер должен обращаться к нескольким процессам сразу или управлять общими ресурсами, тогда вы должны написать драйвер устройства, и драйвер пользовательского уровня вам не подходит.

2.2.1 Пример — vgalib.

Хорошим примером драйвера пользовательского уровня является библиотека vgalib. Стандартные функции read() и write() не подходят для написания действительно быстрого графического драйвера, и поэтому существует библиотека функций, которая концептуально работает как драйвер устройства, но на пользовательском уровне. Все функции, которые используют ее, должны запускать setuid, так как она использует системную функцию ioperm(). Функции, которые не запускают setuid, обладают возможностью записи в /DEV/MEM, если у вас есть группы mem или kmem, которые позволяют это, но только корневые процессы могут запускать ioperm(). Есть несколько портов ввода/вывода, относящихся к графике VGA. Vgalib дает им символические имена с помощью #define, и далее используют ioperm() для разрешения функции правильного прочтения и записи в эти порты.

if (ioperm(CRT_IC, 1, 1)) < printf("VGAlib: can't get I/O permission \n"); exit(-1); >ioperm(CRT_IM, 1, 1); ioperm(ATT_IW, 1, 1); [--]

Это требует лишь однократной проверки, так как единственной причиной нефункционирования ioperm() может быть обращение к ней не в статусе superuser или во время смены статуса. /\

\/ После вызова этой функции разрешается использование inb и outb инструкций, однако лишь с определенными портами. Эти инструкции могут быть доступны без использования прямого ассемблерного кода , но работают они лишь в случае компиляции с параметром optimization on и с ключом -0?. Для более подробных сведений читай .

После обращения в порты ввода вывода vgalib засылает информацию в область ядра следующим образом :
/* open /dev/mem */ if ((mem_fd = open(«/dev/mem», 0_RDWR) ) < 0) < prntf( "VGAlib: can' t open /dev/mem \n"); exit (-1); >/* mmap graphics memory */ if ((graph_mem = malloc(GRAPH*SIZE + (PAGE-SIZE-1))) == NULL) < printf( " VGAlib: allocation error \n "); exit (-1); >if ((unsigned long)graph_mem % PAGE_SIZE) graph_mem += PAGE_SIZE — ((unsigned long)graph_mem % PAGE_SIZE); graph_mem = (unsigned char *)mmap( (caddr_t)graph_mem, GRAPH_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_FIXED, mem_fd, GRAPH_BASE ); if ((long)graph_mem

В начале программа открывает /dev/mem, затем выделят достаточное количество памяти для распределения на страницу, затем меняет карту памяти.

GRAPHSIZE - размер памяти vga. GRAPHBASE - адрес начала памяти VGA в /dev/mem.

Затем, записывая в адрес возвращаемый mmap(), программа осуществляет запись в память экрана.

2.2.2 Пример : Преобразование мыши.

Если вы хотите написать драйвер, работающий так же, как и драйвер на уровне ядра, но не находящийся в его области, то вы можете создать fifo (буфер — first in, first out). Обычно он помещается в директорию /dev (во время нефункционирования) и ведет себя как подключенное устройство. В частности, это используется когда вы используете мышь типа PS/2 и хотите запустить XFree86. Вы должны создать fifo, называемый /dev/mouse, и запустить программу mconv, которая, читая сигналы мыши PS/2 из /dec/psaux, пишет эквивалентные сигналы microsoft mouse в /dev/mouse. В этом случае XFree86 будет читать сигналы из /dev/mouse и функционировать также как и при подключенной microsoft mouse.

2.3 Основы драйверов устройств.

Мы будем полагать, что вы не хотите писать драйвер на пользовательском уровне, а желаете работать непосредственно в области ядра. В таком случае вам придется иметь дело с файлами .с и .h. Мы будем условно обозначать ваши труды как foo.c и foo.h.

2.3.1 Область имени (именная область).

Первое что вы должны сделать при написании драйвера — назвать устройство. Имя должно выть кратким — строка из двух — трех символов. К примеру, параллельные устройства — «lp», дисководы «fd», диски SCSI — «sd». Создавая ваш драйвер, называйте функции в нем с первыми тремя буквами избранной строки в имени. Так как мы называем его foo — функции в нем соответственно — foo_read и foo_write.

2.3.2 Выделение памяти.
  • Память выделяется кусками размером степени 2, за исключением кусков больше 128 байтов, размер коих равен степени 2 за вычетом части под метку о размере. Вы можете запросить произвольный размер, однако это будет неэффективно, так как 31 байтового об’екта, к примеру, выделяется 32 байтовый кусок. Общий предел выделяемой памяти 131056 байт.
  • В качестве второго аргумента kmalloc() использует приоритет. Он используется в качестве аргумента функции get_free_page(), где он используется в качестве числа определяющего момент возврата. Обычно используемый приоритет — GFP_KERNEL. Если функция может быть вызвана с помощью прерывания используйте GFP_ATOMIC и приготовьтесь к тому, что функция может не работать. Это происходит из-за того, что при использовании GFP_KERNEL kmalloc() может не быть активным в любой момент времени, что не возможно при прерывании. Можно так же использовать опцию GFP_BUFFER, которая используется для выделения ядром области буфера. В драйверах устройств она не используется.

См 2.6 для получения более подробной информации о kmalloc(), kfree() и о других полезных функциях.

    ! Существует возможность выделения виртуальной памяти с помощью vmalloc(), однако это будет описано лишь в главе VMM во время ее написания. В данный момент вам придется изучать это самостоятельно.!
2.3.3 Символьные и блочные устройства.

Существует два типа устройств в системах UN*X — символьные и блочные устройства. Для символьных устройств не предусмотрено буфера, в то время как блочные устройства имеют доступ лишь через буферную память. Блочные устройства должны быть равнодоступными, а для символьных это не обязательно, хотя и возможно. Файловая система может работать лишь в случае, если она является блочным устройством.

Общение с символьными устройствами осуществляется с помощью функций foo_read() и foo_write(). Функции foo_read() и foo_write() не могут останавливаться в процессе деятельности, поэтому блочные устройства даже не требуют использования этих функций, а вместо этого используют специальный механизм, называемый «strategy routine» — стратегическая подпрограмма. Обмен информацией происходит при помощи функций bread(), breada(), bwrite(). Эти функции, просматривая буферную память, могут вызывать «strategy routine» в зависимости от того, готово устройство или нет к приему информации (в случае записи — буфер переполнен), или же присутствует ли информация в буфере (в случае чтения ).Запрос текущего блока из буфера может быть асинхронен чтению — breada() может вначале определить график передачи информации, а затем заняться непосредственно передачей. Далее мы представим полный обзор буферной памяти(кэш). Исходные тексты для символьных устройств содержатся в /kernel/chr_drv, исходники для блочных — /kernel/blk_drv. Для простоты чтения интерфейсы у них довольно просты, за исключением функций записи и чтения. Это происходит из за определения вышеописанной «strategy routine» в случае блочных устройств и соответствующего ему определения foo_read и foo_write() для символьных устройств. Более подробно об этом в 2.4.1 и 2.5.1.

2.3.4. Прерывание или поочередное опрашивание устройств ?

Аппаратное обеспечение работает достаточно медленно. Это определяется временем получения информации, в момент получения которой процессор не занят, и находится в состоянии ожидания. Для того чтобы вывести процессор из режима работа — ожидание, вводятся ! прерывания ! — процессы, предназначенные для прерывания конкретных операций и предоставления ОС задачи по выполнению которой последняя без потерь возвращается в исходное положение.

В идеале все устройства должны обрабатываться с использованием прерываний, однако на PC и совместимых прерывания используются лишь в некоторых случаях, так что некоторые драйверы вынуждены проверять аппаратное обеспечение на готовность к приему информации.

Так же существуют аппаратные средства ( дисплей с распределенной памятью ) работающие быстрее остальных частей компьютера. В таком случае драйвер, управляемый прерываниями будет выглядеть нелепо.

В Linux cуществуют как драйверы, управляемые прерываниями так и драйверы, не использующие прерываний, и оба типа драйверов могут отключаться или включаться во время работы подпрограммы. В частности, «lp» устройство ждет готовности принтера к принятию информации и, в случае отказа, отключается на какой-то промежуток времени, чтобы затем попытаться вновь.

Это улучшает показатели системы. Однако, если вы имеете параллельную карту, поддерживающую прерывания, драйвер, используя ее, увеличит скорость работы. Существуют несколько программных отличий между драйвером, управляемым прерываниями и ждущими драйверами. Для осознания этих отличий вы должны представлять себе устройство системных вызовов UN*X. Ядро — неразделяемая задача под UN*X. В таком случае в каждом процессе находится копия ядра.

Когда процесс запускает системный запрос, он не передает управление другому процессу, а скорее меняет режим исполнения на режим ядра. В этом режиме он запускает он запускает защищенный от ошибок код ядра.

В режиме ядра процесс все еще имеет доступ к пространству памяти пользователя, как и до смены режима, что достигается с помощью макросов: get_fs_*() и memcpy_fromfs(), осуществляющих чтение из памяти, и put_fs_*() и memcpy_tofs(), осуществляющих запись. Так как процесс переходит из одного режима в другой, вопроса о помещении информации в определенную область памяти не возникает.

    ! Об’ясните, как работает verify_area(), который используется лишь в случае необусловленной защиты от записи во время работы в режиме ядра для проверки области памяти, принимающей информацию.!

Вместо отслеживания прерываний драйвер может выделять временную область для информации.Когда часть драйвера, управляемая прерыванием, заполняет эту область, она замораживает процесс,списывает информацию в пространство памяти пользователя.В блочных устройствах драйвер, создающий эту временную область, снабжен механизмом кеширования, что не предусмотрено в символьных устройствах.

2.3.5. Механизмы замораживания и активизации.

Начнем с об»яснения механизма заморозки и его использования. Это включает в себя то, что процесс, будучи в замороженном состоянии (не функционирует), в какой — то момент времени можно активизировать, а затем опять заморозить (приостановить )!

Возможно, лучший способ понять механизм замораживания и активизации в Linux — изучение исходного текста функции __sleep_on(), использующейся для описания функций sleep_on() и interruptible_sleep_on().

static inline void __sleep_on(struct wait_queue **p, int state) < unsigned long flags; struct wait_queue wait = < current, NULL >; if (!p) return; if (current == task[0]) panic ( "task[0] trying to sleep"); current->state = state; add_wait_queue(p, &wait); save_flags(flags); sti(); schedule(); remove_wait_queue(p, &wait); restore_flags(flags); >

wait_queue — циклический список указателей на структуры задач, определенные в как

struct wait_queue < struct task_struct * task; struct wait_queue * next; >;

Меткой состояния процесса в данном случае является или TASK_INTERRAPTIBLE, или TASK_UNINTERRAPTIBLE, в зависимости от того, может ли заморозка процесса прерываться такими вещами, как системные вызовы.Вообще говоря, механизм заморозки необходимо прерывать лишь в случае медленных устройств, так как такое устройство может приостановить на достаточно длительный срок работу всей системы. add_wait_queue() отключает прерывание, создает новый элемент структуры wait_queue, определенной в начале функции как список p.Затем она восстанавливает в исходное положение метку о состоянии процесса.

save_flags() — макрос, сохраняющий флаги процессов, задаваемых в виде аргументов. Это делается для фиксации предыдущего положения метки состояния процесса. Таким образом, функция restore_flags() может восстанавливать положение метки.

Функция sti() затем разрешает прерывания, а schedule() выбирает для выполнения следующий процесс. Задача не может быть избранной для выполнения, пока метка не будет находиться в состоянии TASK_RUNNING.

Это достигается с помощью функции wake_up(),примененной к задаче, ждущей в структуре p своей очереди.

Затем процесс исключает себя из wait_queue,восстанавливает состояние положения прерывания с помощью restore_flags() и завершает работу.

Для определения очередности запросов на ресурсы в структуру wait_queue введены указатели на задачи, использующие этот ресурс. В таком случае, когда несколько задач запрашивают один и тот же ресурс одновременно, задачи, не получившие доступ к ресурсу, замораживаются в wait_queue.По окончании работы текущей задачи активизируется следующая задача из wait_queue,относящаяся к этому ресурсу с помощью функций wake_up() или wake_up_interruptible().

Если вы хотите понять последовательность разморозки задач или более детально изучить механизм заморозки, вам нужно купить одну из книг, предложенных в приложении А и просмотреть !mutual exclusion! и !deadlock!.

2.3.5.1.Усложненный механизм заморозки.

Если механизм sleep_on()/wake_up() в Linux не удовлетворяет вашим требованиям, вы можете усовершенствовать его. В качестве примера тому можете посмотреть серийный драйвер устройства (/kernel/chr_drv/serial.c), функцию

block_til_ready(), которая представляет собой несколько измененные add_wait_queue() и schedule()
2.3.6. VFS.

VFS — Virtual Filesystem Switch (Система виртуального переключения файловой системы ) — механизм, позволяющий Linux поддерживать сразу несколько файловых систем. В первой версии Linux доступ к файловой системе осуществляется через подпрограммы, работающие с файловой системой minix. Для обеспечения возможности работы с другой файловой системой ее вызовы переопределяются как функции знакомой Linux системы файлов. Это делается с помощью программы, содержащей структуру указателей на функции, представляющие все возможные действия с файловой системой. Вызывает интерес структура file_operations :

From /usr/include/linux/fs.h: struct file_operations < int (*lseek) (struct inode *, struct file *, off_t, int); int (*read) (struct inode *, struct file *, char *, int); int (*write) (struct inode *, struct file *, char *, int); int (*readdir) (struct inode *, struct file *, struct dirent *, int count); int (*select) (struct inode *, struct file *, int, select_table *); int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned int); int (*mmap) (struct inode *, struct file *, unsigned long, size_t, int, unsigned long); int (*open) (struct inode *, struct file *); void (*release) (struct inode *, struct file *); >;

Эта структура содержит список функций, нужных для создания драйвера.

2.3.6.1. Функция lseek().

Функция вызывается, когда в специальном файле, представляющем устройство, появляется системный вызов lseek().Это функция перехода текущей позиции на заданное смещение.Ей задается четыре аргумента :

struct inode * inode - Указатель на структуру inode для этого устройства. struct file * file - Указатель на файловую структуру для данного устройства. off_t offset - Смещение от ! origin !. int origin 0 = смещение от начала. 1 = смещение от текущей позиции. 2 = смещение от конца.

lseek() возвращает -errno в случае ошибки или положительное смещение после выполнения.

Если lseek() отсутствует, ядро автоматически изменяет элемент file -> f_pos.При origin = 2 в случае file -> f_inode = NULL ему присваивается значение -EINVAL,иначе file -> fpos принимает значение file -> f_inode -> i_size + offset.Поэтому в случае возврата ошибки устройства системным вызовом lseek() вы должны использовать функцию lseek для определения этой ошибки.

2.3.6.2. Функции read() и write().

Функции read() и write() осуществляют обмен информацией с устройством, посылая на него строку символов.Если функции read() и write() отсутствуют в структуре file_operatios, определенной в ядре, то в случае символьного устройства одноименные вызовы будут возвращать -EINVAL.В случае блочных устройств функции не определяются, так как VFS будет общаться с устройством через механизм обработки буфера, вызывающий «strategy routine». См. 2.5.2 для более подробного изучения устройства механизма работы с буфером.

  • struct inode * inode
    — Указатель на структуру inode специального файла устройства, доступного для использования непосредственно пользователем. В частности, вы можете найти подномер файла при помощи конструкции unsigned int minor = MINOR(inode -> i_rdev); Определение макроса MINOR находится в , так же, как и масса других нужных определений. Для получения более подробной информации см. fs.h. Более подробное описание представлено в 2.6. Для определения типа файла может быть использована inode -> i_mode.
  • struct file * file
    — Указатель на файловую структуру этого устройства.
  • char * buf
    — Буфер символов для чтения и записи. Он расположен в пространстве памяти пользователя, и доступ к нему осуществляется с помощью макросов get_fs*(), put_fs*() и memcpu*fs(), описанных в 2.6. Пространство памяти пользователя не доступно во время прерывания, так что если ваш драйвер управляется прерываниями, вам придется списывать содержание буфера в очередь (queue).
  • int count
    — Число символов, записанных или читаемых из buf. count — размер буфера, так что с помощью него легко определить последний символ buf, даже если буфер не заканчивается NULL.
2.3.6.3 Функция readdir().

Еще один элемент структуры file_operations, используемый для описания файловых систем так же, как драйверы устройств. Функция не нуждается в предопределении. Ядро возвращает -ENOTDIR в случае вызова readdir() из специального файла устройства.

2.3.6.4 Функция select().
  • struct inode * inode
    — Указатель на структуру inode устройства.
  • struct file * file
    — Указатель на файловую структуру устройства.
  • int sel_type
    — Тип совершаемого действия
    SEL_IN — чтение
    SEL_OUT — запись
    SEL_EX — удаление
  • select_table * wait
    — Если wait = NULL, функция select() проверяет, готово ли устройство, и возвращается в случае отсутствия готовности. Если wait не равен NULL, select() замораживает процесс и ждет, пока устройство не будет готово. Функция select_wait() делает то же, что и select() при wait = NULL.
2.3.6.5 Функция ioctl().
  • struct inode * inode
    — Указатель на inode структуру данного устройства;
  • struct file * file
    — Указатель на файловую структуру устройства;
  • unsigned int cmd
    — Команда, над которой осуществляется контроль;
  • unsigned int arg
    — Это аргумент для команды, определяется пользователем. В случае, если он вида (void *), он может быть использован как указатель на область пользователя, обычно находящуюся в регистре fs.
  • Возвращаемое значение :
    -errno в случае ошибки, все другие значения определяются пользователем.
  • FIOCLEX 0x5451
    Устанавливает бит «закрытие для запуска»
  • FIONCLEX 0x5450
    Очищает бит «закрытие для запуска»
  • FIONBIO 0x5421
    Если аргумент не равен 0, устанавливает O_NONBLOCK, иначе очищает O_NONBLOCK.
  • FIOASYNC 0x5421
    Если аргумент не равен 0, устанавливает O_SYNC, иначе очищает O_SYNC. Пока еще не описано, но для полноты вставлено в ядро.

Помните, что вам надо учитывать эти четыре номера при написании своих ioctl(), так как они могут быть несовместимы между собой, откуда в программе может возникнуть тяжело обнаруживаемая ошибка.

2.3.6.6.Функция mmap().
  • struct inode *inode
    — Указатель на inode
  • struct file *file
    — Указатель на файловую структуру
  • unsigned long addr
    — Начальный адрес блока, используемого mmap()
  • size_t len — Общая длина блока.
  • int prot — Принимает значения:
    PROT_READ читаемый кусок
    PROT_WRITE перезаписываемый кусок
    PROT_EXEC кусок, доступный для запуска
    PROT_NONE недоступный кусок
  • unsigned long off
    — Внутрифайловое смещение, от которого производится перестановка. Этот адрес будет переставлен на адрес addr.

[В описании распределения памяти описано, как функции интерфейса Менеджера виртуальной памяти могут быть использованы mmap().]

2.3.6.7. Функции open() и release().
  • struct inode *inode
    — Указатель на inode
  • struct file *file
    — Указатель на файловую структуру

Функция вызывается после открытия специальных файлов устройств. Она является механизмом слежения за последовательностью выполняемых действий. Если устройством пользуется лишь один процесс, функция open() закроет устройство любым доступным в данный момент способом, обычно устанавливая нужный бит в положение «занято». Если процесс уже использует устройство (бит уже установлен), open() возвращает -EBUSY.

Если же устройство необходимо нескольким процессам, эта функция обладает возможностью любой очередности.

Если устройство не существует, open() вернет -ENODEV.

Функция release() вызывается лишь тогда, когда процесс закрывает последний файловый дескриптор. release() может переустанавливать бит «занято». После вызова release(), вы можете очистить куски выделенной kmalloc() памятью под очереди процессов.

2.3.6.8 Функция init().

Эта функция не входит в file_operations но вам придется использовать ее, так как именно она регистрирует file_operations с содержащейся там VFS — — без нее запросы на драйвер будут находится в беспорядочном состоянии. Эта функция запускается во время загрузки и самоконфигурирования ядра. init() получает переменную с адресом конца используемой памяти. Затем она обнаруживает все устройства, выделяет память, исходя из их общего числа, сохраняет полезные адреса и возвращает новый адрес конца используемой памяти. Функцию init() вы должны вызывать из определенного места. Для символьных устройств это /kernel/cdr_dev/mem.c. В общем случае функции надо задавать лишь переменную memory_start.

  1. int major — основной номер устройства.
  2. srtring name — имя устройства.
  3. адрес #DEVICE#_fops структуры file_operations.

После окончания работы функции, файлы становятся доступными для VFS, и она по надобности переключает устройство с одного вызова на другой.

Функция init() обычно выводит сведения о найденном аппаратном обеспечении и информацию о драйвере.Это делается с использованием функции printk().

2.4 Cимвольные устройства.
2.4.1. Инициализация.
  • int major — основной номер драйвера.
  • char *name — имя драйвера оно может быть изменено, но не имеет практического применения.
  • struct file_operations *fops — адрес определенной вами file_operations.
  • Возвращаемые значения : 0 — в случае если указанным основным номером ни одно устройство более не обладает. не 0 в случае некорректного вызова.
2.4.2 Прерывания или последовательный вызов ?

В драйверах, не использующих прерывания, легко пишутся функции foo_read() и foo_write() :

static int foo_write(struct inode * inode, struct file * file, char * buf, int count) < unsigned int minor = MINOR(inode->i_rdev); char ret; while (count > 0) < ret = foo_write_byte(minor); if (ret < 0) < foo_handle_error(WRITE, ret, minor); continue; >buf++ = ret; count-- > return count; >

foo_write_byte() и foo_handle_error() — функции, также определенные в foo.c или псевдокоде.

WRITE — константа или определена #define.

Из примера также видно как пишется функция foo_read(). Драйверы, управ- ляемые прерываниями, более сложны :

Пример foo_write для драйвера, управляемого прерываниями :

static int foo_write(struct inode * inode, struct file * file, char * but, int count) < unsigned int minor = MINOR(inode->i_rdev); unsigned long copy_size; unsigned long total_bytes_written = 0; unsigned long bytes_written; struct foo_struct *foo = &foo_table[minor]; do < copy_size = (count foo_buffer, buf, copy_size); while (copy_size) < /* запуск прерывания */ if (some_error_has_occured) < /* обработка ошибочного состояния */ >current->timeout = jiffies +FOO_INTERRUPT_TIMEOUT; /* set timeout in case an interrupt has been missed */ interruptible_sleep_on(&foo->foo_wait_queue); bytes_written = foo->bytes_xfered; foo->bytes_written = 0; if (current->signal & ~current->blocked) < if (total_bytes_written + bytes_written) return total_bytes_written + bytes_written; else return -EINTR; /* nothing was written, system call was interrupted, try again */ >> total_bytes_written += bytes_written; buf += bytes_written; count -= bytes-written; > while (count > 0); return total_bytes_written; > static void foo_interrupt(int irq) < struct foo_struct *foo = &foo_table[foo_irq[irq]]; /* Here, do whatever actions ought to be taken on an interrupt. Look at a flag in foo_table to know whether you ought to be reading or writing. */ /* Increment foo->bytes_xfered by however many characters were read or written */ if (buffer too full/empty) wake_up_ interruptible(&foo->foo_wait_queue); >

Здесь функция foo_read также аналогична. foo_table[] — массив структур, каждая из которых имеет несколько элементов, в том числе foo_wait_queue и bytes_xfered, которые используются и для чтения, и для записи. foo_irq[] — — массив из 16 целых использующийся для контроля за приоритетами элементов foo_table[] засылаемыми в foo_interrupt().

  • номеp irq, котоpым вы pасполагаете>
  • указатель на пpоцедуpу упpавления пpеpываниями, имеющую аpгумент типа integer.>

request_irq() возвpащает -EINVAL, если irq > 15, или в случае указателя на пpогpамму pавного NULL, EBUSY если пpеpывание уже используется или 0 в случае успеха.

irqaction() pаботает также как функция sigaction() на пользовательском уpовне и фактически использует стpуктуpу sigaction. Поле sa_restorer() в стpуктуpе не используется, остальное — же осталось неизменным. См. pаздел «Функции поддеpжки» для более полной инфоpмации о irqaction().

2.5 Дpайвеpы для блочных устpойств.

Пpи поддеpжке файловой системы устpойства, она должна быть pазбита на блоки самим устpойством. Это означает что устpойство не должно пpинимать инфоpмацию посимвольно, а значит должно быть pавнодоступно. Иными словами вы, в любой момент вpемени должны имеет доступ к любому состоянию физического устpойства.

Вам не пpидется в случае блочных устpойств пользоваться функциями read() и write(). Вместо них используются функции block_read() и block_write() находящиеся в VFS и называемые !strategy routine! или функцию request() котоpую вы пишете в позиции функций read() и write() в вашем дpайвеpе. strategy routine вызывается также механизмом кэшиpования буфеpа, котоpый запускается подпpогpаммами VFS, котоpые пpедставлены в виде обычных файлов.

Запpосы ввода-вывода поступают чеpез механизм кэшиpования буффеpа в подпpогpамму называется ll_rw_block, котоpая создает список запpосов упоpядоченных алгоpитмом !elevator!, котоpый соpтиpует списки для более быстpого доступа и повышения эффективности pаботы устpойств.

Затем она вызывает фнкцию request() для осуществления ввода — вывода. Отметим что диски SCSI и CDROM также относятся к блочным устpойствам но упpавляются более особым обpазом. Часть 2.7 «Hаписание дpайвеpа SCSI» описывает это более подpобно.

2.5.1 Инициализация

Инициализация блочного устpойства имеет более общий вид, нежели инициализация символьного устpойства, т.к. часть «инициализации» пpоисходит во вpемя компиляции. Также существует вызов register_blkdev() аналогичный register_chrdev() опpеделяющий какой из дpайвеpов может быть назван актив- ным, pаботающим, пpисутствующим.

2.5.1.1 Файл blk.h

Вначале текста вашего дpайвеpа после описания.h файлов вы должны написать две стpоки:

#define MAJOR_NR DEVICE MAJOR #include

где DEVICE_MAJOR — основной номеp вашего устpойства.drivres/block/blk.h тpебует основной номеp для установки дpугих опpеделений и макpосов дpайвеpа.

Тепеpь вам нужно изменить файл blk.h.После #ifdef MAJOR_NR есть часть пpогpаммы в котоpой опpеделены некотоpые основные номеpа, защищенные

#elif (MAJOR_NR = DEVICE_MAJOR).

В конце списка вы запишете раздел для вашего драйвера :

#define DEVICE_NAME "device" #define DEVICE_REQUEST do_dev_request #define DEVICE_ON( device ) /* usully blank, see below */ #define DEVICE_OFF( device ) /* usully blank, see below */ #define DEVICE_NR( device ) (MINOR(device))

DEVICE_NAME — имя устройства.В качестве примера посмотрите предыдущие записи в blk.h.

DEVICE_REQUEST — ваша «strategy routine», которая будет осуществлять ввод/вывод в вашем устройстве.См 2.5.3 для более полного изучения.

DEVICE_ON и DEVICE_OFF — для устройств, которые включаются/выключаются во время работы.

DEVICE_NR(device) — используется для определения номера физического устройства с помощью подномера устройства. В частности, драйвер hd, в то время как второй жесткий диск работает с подномером 64, DEVICE_NR(device) определяется (MINOR(device) >> 6).

Если ваш драйвер управляется прерываниями, также установить

#define DEVICE_INTR do_dev

что автоматически становится переменной и используется даже в blk.h, в основном макросами SET_INTR и CLEAR_INTR.

Также вы можете присовокупить такие определения :

#define DEVICE_TIMEOUT DEV_TIMER #define TIMEOUT_VALUE n,

где n — число тиков часов (в Linux/386 — сотые секунды )для паузы в случае незапуска прерывания. Это делается для того,чтобы драйвер не ждал прерывания, которое может никогда не случиться. Если вы делаете эти установки, они автоматически используются

SET_INTR для установки драйвера в положение ожидания. Конечно, в таком случае ваш драйвер должен будет иметь возможность отмены ожидания.

Работа с оборудованием в Linux («Сага о Драйверах»)

Когда компьютеры назывались «электронно-вычислительными машинами», они были размерами в среднем с кухонный гарнитур и занимались почти исключительно вычислениями. Ввод и вывод данных воспринимался пользователями ЭВМ — учёными-математиками — как нечто необходимое, но к работе ЭВМ имеющее лишь косвенное отношение. Учёного было довольно просто обучить, чтобы он составлял программы и оформлял входные данные для расчётов одним каким-нибудь способом, например, при помощи перфокарт. Подключение к компьютеру какого-нибудь другого устройства было делом трудоёмким, так как требовало усилий и электронщика, и программиста. Да и нужно это было нечасто.

Нынешний компьютер — игрушка не учёного, а любого рядового обывателя. Это бытовой прибор. Мало того, компьютер — это «самый умный» бытовой прибор: если имеется какой-нибудь другой бытовой прибор (скажем, кофеварка), прогрессивный обыватель тут же задумывается, нельзя ли обучить компьютер управлять этим прибором (скажем, варить кофе за минуту до приезда хозяина). В идеале получается «электронный дом», в котором работу любого оборудования можно контролировать, не вставая из-за рабочего места, или даже не садясь за него — посредством сети Интернет.

Самое поверхностное суждение об оборудовании и компьютере — что для подключения прибора нужна волшебная субстанция по имени «драйвер». Есть драйвер — компьютер оборудование «видит», нет драйвера — «не видит».

Это суждение во многом неверно.

Что такое «оборудование»?

Что и как можно подключить к компьютеру? Во-первых, на поверхности его корпуса обычно наблюдается множество разнообразных отверстий и разъёмов, очевидно предназначенных для того, чтобы туда что-то подключали. Уже подключены: клавиатура, мышь, монитор, возможно — принтер, наушники или колонки. Много отверстий остаётся неиспользованными, но и аппаратуры в «электронном доме» ещё много — от КПК до той же кофеварки (если на ней есть соответствующий разъём).

Во-вторых, внутри компьютера имеются специальные разъёмы для подключения к ним плат расширения: устройств, выглядящих не как бытовой прибор, а скорее как деталь самого компьютера. Таковы видеоадаптеры, сетевые адаптеры, «внутренние» модемы и т. п. Эти устройства — главный источник «Саги о Драйверах», потому что их много, и создатели каждого такого устройства желают сохранить его устройство втайне от конкурентов, прилагая к ним вместо документации ту самую волшебную субстанцию с пометкой «нажмите кнопку “ Пуск ” и попытайтесь расслабиться: от вас уже ничего не зависит».

В-третьих, ещё более внутри компьютера есть какие-то устройства, которые нельзя ни отключить, ни подключить, однако они используются при работе, имеют какое-то название и на разных компьютерах могут весьма отличаться. Например, звуковые подсистемы могут быть интегрированными, а могут быть выполненными в виде платы расширения, отличаясь редкостным разнообразием моделей и однообразием функций (разъём для микрофона, разъём (ы) для колонок, линейный вход. что-то ещё?). Или устройство, к которому подключаются жёсткие диски: оно может быть рассчитано на 1 диск, 2, 4, иногда — более, иметь разные дополнительные свойства. и тоже требовать «драйвера» — по крайней мере, поддержки со стороны системы.

Что точно отличает один прибор от другого — это внешний вид разъёма, с помощью которого они подключаются к компьютеру. Очевидно, приборами, подключаемыми к разъёмам разного типа, машина управляет существенно по-разному. Более того, разъёмы настолько различны, что соединительный кабель одного типа просто не влезет в разъём другого 1 . Но всё равно, это не решает проблемы идентификации: например, мышь, подключённая к разъёму (порту) USB, отлично работает, а с цифровой фотокамерой как-то спроста не получается. Опять «драйвер» нужен?

Можно добавить, что некоторое оборудование вообще не нуждается в том, чтобы машине объявляли о его существовании: так, что бы ни подключалось к аналоговому звуковому входу, работать оно будет одинаково, компьютер не отличит колонки от наушников, да и отсутствия их не заметит. Словом, наружное наблюдение не даёт достаточно информации о том, как работать с оборудованием. На помощь должна прийти документация, но если в ней опять встретится слово «драйвер», оно может означать что угодно: слишком оно неопределённое.

Как распознаётся оборудование?

Попробуем внести определённость. Какую информацию относительно подключаемого прибора получает компьютер, и как он её получает?

  • определяет тип подключённого устройства
  • управляет им (может, например, выключить или включить)
  • передаёт на это устройство данные и/или принимает их оттуда

Шин в компьютере несколько (грубо говоря — по количеству различных типов разъёмов). Есть совсем «глупые» шины — например, порт последовательного ввода-вывода (к нему подключаются мыши и прочая аппаратура «старого образца»). Глупость их в том, что информацию о типе подключённого оборудования приходится задавать вручную — либо заранее, либо с помощью наводящих вопросов пользователю.

Есть шины весьма умные, способные опросить и понять множество характеристик подключённого устройства. Такова, например, шина PCI — наиболее распространённое на сегодня оборудование для подключения плат расширения. Любопытный пользователь может посмотреть список устройств, подключённых к шине PCI с помощью команды lspci (от «list PCI», команда из пакета pciutils ):

[tmpuser@arnor tmpuser]$ lspci 0000:00:00.0 Host bridge: VIA Technologies, Inc. VT8377 [KT400/KT600 AGP] Host Bridge (rev 80) 0000:00:01.0 PCI bridge: VIA Technologies, Inc. VT8237 PCI Bridge 0000:00:0f.0 RAID bus controller: VIA Technologies, Inc. VIA VT6420 SATA RAID Controller (rev 80) 0000:00:0f.1 IDE interface: VIA Technologies, Inc. VT82C586A/B/VT82C686/A/B/VT823x/A/C PIPC Bus Master IDE (rev 06) 0000:00:10.0 USB Controller: VIA Technologies, Inc. VT82xxxxx UHCI USB 1.1 Controller (rev 81) 0000:00:10.1 USB Controller: VIA Technologies, Inc. VT82xxxxx UHCI USB 1.1 Controller (rev 81) 0000:00:10.2 USB Controller: VIA Technologies, Inc. VT82xxxxx UHCI USB 1.1 Controller (rev 81) 0000:00:10.3 USB Controller: VIA Technologies, Inc. VT82xxxxx UHCI USB 1.1 Controller (rev 81) 0000:00:10.4 USB Controller: VIA Technologies, Inc. USB 2.0 (rev 86) 0000:00:11.0 ISA bridge: VIA Technologies, Inc. VT8237 ISA bridge [KT600/K8T800/K8T890 South] 0000:00:11.5 Multimedia audio controller: VIA Technologies, Inc. VT8233/A/8235/8237 AC97 Audio Controller (rev 60) 0000:00:12.0 Ethernet controller: VIA Technologies, Inc. VT6102 [Rhine-II] (rev 78) 0000:01:00.0 VGA compatible controller: ATI Technologies Inc Radeon R100 QD [Radeon 7200]

Пример 1. Команда lspci

Из устройств на иллюстрации только одно — видеокарта Radeon 7200 2 — в действительности является платой расширения, все остальные интегрированы в системную плату (бывает и по-другому). Тип устройства — «Multimedia audio controller», «Ethernet controller», «VGA compatible controller» и т. п. — лишь небольшая часть информации, которую шине рассказали о себе подключённые к ней устройства.

К шине PCI в качестве устройства подключена другая шина — USB, служащая для подсоединения внешних устройств. Она тоже довольно умная, а ещё отличается тем, что устройства подключаются к ней и отключаются от неё довольно часто. Существует команда lsusb (из пакета, естественно, usbutils ), но ей, как и lspci приходится пользоваться нечасто (она даже убрана в каталог /usr/sbin , с глаз пользовательских долой):

[tmpuser@arnor tmpuser]$ /usr/sbin/lsusb Bus 005 Device 001: ID 0000:0000 Bus 004 Device 001: ID 0000:0000 Bus 003 Device 001: ID 0000:0000 Bus 002 Device 002: ID 046d:c00c Logitech, Inc. Optical Wheel Mouse Bus 002 Device 001: ID 0000:0000 Bus 001 Device 003: ID 08ec:0012 M-Systems Flash Disk Pioneers Bus 001 Device 001: ID 0000:0000

Пример 2. Команда lsusb

Пример показывает пять USB-шин (это совпадает с данными lspci ), к первой из которых подключён flash-диск, а ко второй — мышь 3 . Как правило, устройство определяется шиной, после чего специально обученная системная программа производит все действия, необходимые для того, чтобы этим устройством можно было воспользоваться. Например, для flash-диска потребовалось дополнительно загрузить модуль ядра usb_storage , да вдобавок смонтировать содержимое диска в каталог /media/usbdisk .

Специальный каталог /sys отражает представление системы о присоединённых к ней устройствах. В частности, все найденные на шинах устройства перечислены в виде подкаталогов /sys/bus/шина/devices . Если устройство установлено, а умная шина, наподобие PCI или USB, его не заметила — скорее всего неполадка аппаратная (несовместимое или неисправное устройство, таракан в разъёме и т. п.).

Увы. Бывает и так: устройство (видеокарта, модем, кофеварка) на шине появилось, а воспользоваться им не удаётся. Видимо, чего-то не хватает. драйвера?

Что такое «драйвер» и где он находится?

А в самом деле, чего может не хватать, если устройство распозналось, марка устройства — известна и как передавать данные по шине — тоже известно? Не хватает главного: сведений о том, какие данные надо передавать, чтобы добиться от устройства желаемого эффекта. Что передать по шине USB, чтобы кофеварка выключилась? Какие байты записать в последовательный порт модема, чтобы он повесил трубку? Что сделать с видеокартой, чтобы. всё было быстро и непременно 3d!?

  • Драйвер — модуль ядра, подсказывающий шине, как правильно обращаться с устройством. Это, как правило, относится к PCI-устройствам и стандартным USB-устройствам. Подключается к ядру командой modprobe имя_модуля (или insmod ). Распознанные и классифицированные устройства (те, для которых есть драйвер-модуль ядра) отображаются в виде подкаталогов /sys/class/класс_устройства/ .
  • Драйвер видеокарты — модуль графической подсистемы X11 (X.Org). Подгружается при старте графической оболочки, достаточно лишь указать его в настройках X.Org (с помощью конфигуратора или вручную, в файле /etc/X11/xorg.conf ). Часто требуется и специальный модуль ядра (возможно, несколько), организующий доступ к видеопамяти.
  • Драйверы принтера и модема — описание характеристик для, соответственно, подсистемы печати и программы-«звонилки». Что с ними делать дальше, расскажет документация.
  • Драйвер — прикладная программа или дополнение (plug-in) к ней (например, драйвер сканера — дополнение утилиты sane , а с некоторыми цифровыми проигрывателями звука «iRiver» можно взаимодействовать с помощью утилиты ifp из пакета ifp-line ). Здесь главное — название программы, а драйвер, скорее всего, уже включён в дистрибутив.

В последнем случае нет никакой зримой информации о том, что устройством действительно можно пользоваться — до тех пор, пока не запущена соответствующая прикладная программа с соответствующими настройками (особенно это касается «глупых» шин наподобие последовательного порта). И в любом случае самостоятельная установка «драйвера» должна сопровождаться вдумчивым чтением документации к нему.

Опять «устройство»?

В документации Linux термин «устройство» (device) часто используется не в значении «прибор», а в значении «элемент каталога /dev ». Что это такое?

Прибор подключается к машине, как правило, для того, чтобы передавать на него какие-то данные и/или получать их оттуда. Если задача компьютера — управлять внешним устройством, это всё равно можно рассматривать как передачу управляющих данных и приём диагностических. Во многих случаях передачу данных проще всего вести в синхронном (поточном) режиме, точно так же, как это делается при работе с файлом: открыть файл — записать данные — закрыть файл или открыть — прочитать — закрыть. Если бы можно было представить внутренность прибора в виде файла, работа с ним пошла бы легче: это означало бы, что система знает, как и куда передавать данные, а дело пользовательской программы — эти данные понимать 4 .

В большинстве случаев именно так и устроено в Linux. После того, как система распознала внешнее устройство, а служба hotplug , при необходимости, загрузила соответствующий модуль ядра, в каталоге /dev заводится новый «файл», содержимое которого отражает содержимое подключённого устройства, не занимая при этом места на жёстком диске. Такой файл называется файлом-дыркой, его можно представить как отверстие в файловой системе, через которое видно не содержимое жёсткого диска, а данные, попадающие туда с «другой стороны» — со стороны подключённого внешнего устройства. Например, гибкий диск в дисководе представляется в виде файла-дырки /dev/fd0 , (от floppy disk 0), а мышь — в виде /dev/mouse (строго говоря /dev/mouse — этот обычно символьная ссылка на актуальный файл-дырку — скажем /dev/psaux , порт PS/2).

В документации вместо «файл-дырка» чаще всего пишут просто «устройство» (device), а устройство-прибор — «внешним устройством». Если соответствующего устройства в каталоге /dev/ нет — значит, в цепочке его распознавания есть слабое звено.

Стоит напомнить, что файл-дырка, однако, не обязан существовать и непременно соответствовать одному внешнему устройству. Устройства, подключаемые ко второму последовательному порту, например, всегда видны как /dev/ttyS1 (а к первому — как ttyS0 ). Фактически, ttyS — это файл-дырка шины, настолько простой, что дальнейшее выяснение типа устройства перекладывается на программу пользователя.

Другой пример — это работа с аппаратурой по шине USB. USB-шин в системе зарегистрировано несколько, и к каждому можно подключить одно или несколько устройств. Для них независимо от типа устройства заводятся файлы-дырки вида usbdev.шина.номер , где каждому новому подключённому устройству просто выдаётся очередной номер . Некоторые звуковые проигрыватели и цифровые фотокамеры распознаются как flash-диски; тогда в дополнение к нетипизированному файлу-дырке создаётся одна или даже несколько дисковых (допустим, само дисковое устройство /dev/sda и единственный раздел с файловой системой на нём /dev/sda1 , который и монтируется в /media/usbdisk ). Другие фотокамеры умеют больше, чем обычный диск: например, транслировать изображение и/или звук, и для них существуют специальные утилиты, например, gphoto2 . В этом случае никакого дополнительного файла-дырки, за исключением /dev/usbdev.шина.номер , не создаётся, и о типе подключённого аппарата догадывается сама gphoto2 .

Кто виноват и что делать?

  1. Для начала стоит посмотреть на системную консоль (клавиши Ctrl + Alt + F12 ) и в файл /var/log/messages , возможно, системная диагностика подскажет, в чём дело
  2. Неполадки могут быть аппаратными (проверяется в /sys/bus или с помощью lspci , как сказано выше).
  3. Hotplug или другая программа автораспознавания может не знать про конкретный подключённый прибор (придётся в режиме суперпользователя вручную загрузить модуль с помощью modprobe , а чтобы не делать этого каждый раз — отредактировать /etc/modules.conf ).
  4. Возможно, внешнее устройство распозналось и модуль для него есть, но служба udevd , которая заводит файлы-дырки в /dev , выбрала другое название или вовсе не завела нужного устройства (надо проанализировать содержимое /dev и, возможно, настроить udev или саму прикладную программу).
  5. Ваше устройство может быть слишком новым, а дистрибутив Linux — оказаться слишком старым. В этом случае рекомендуется обновить части системы, содержащие «драйвер» (в зависимости от ситуации — модуль ядра, само ядро, графическую оболочку или её библиотеку, прикладную программу, и т. п.).
  6. Стоит проверить, что сказано о вашем устройстве в сетевых информационных ресурсах (здесь поможет lspci или подобные ей утилиты, а также http://www.google.com ). Вполне вероятно, там посоветуют загрузить некий заранее собранный модуль ядра (назовут его, конечно, «драйвером») либо подскажут, какую именно программу следует использовать.
  7. Наконец, ваше устройство может просто не поддерживаться. Печально, но факт: некоторые производители аппаратуры настолько дорожат своими мелкими секретами, что не только не документируют устройство своих устройств, но тщательно скрывают его. Как следствие, Linux-сообщество не в состоянии быстро обеспечить поддержку таинственного прибора. Производители предпочитают писать «драйверы» — хорошие ли, плохие — за свои деньги, а особо жадные ограничиваются только одной, самой распространённой на сегодня пользовательской программной платформой. И это пока, к сожалению, не Linux.

Сказанное выше означает, что после каждого обновления системы устройство, ранее распознававшееся с трудом или вовсе не распознававшееся, может преспокойно заработать, особенно если это устройство относительно новое. Кроме того, стоит со всем вниманием относиться к ситуации, когда производитель прибора не просто анонсирует совместимость с Linux, а предлагает «драйверы» собственного изготовления. И последнее: если вы не в силах справиться с «драйвером» в одиночку — обращайтесь к Linux-сообществу! Вы или получите решение задачи, или в очередной раз подтвердите, что её стоит решать — и тем самым приблизите решение.

1Однако можно, например, подключить наушники вместо микрофона, причём они, скорее всего, будут работать микрофоном. правда, очень тихо.

2Она подключена к шине AGP, которая архитектурно похожа на PCI, поэтому система различия не делает.

3Некоторая путаница может возникнуть из-за того, что строгого соответствия между разъёмами на корпусе и номерами шин нет: «кто первый встал, того и тапки».

4Ну и где тогда находится «драйвер»? да какая разница.

Как найти драйвер принтера в ядре linux

Product SiteDocumentation Site

⁠56.3. Что такое «драйвер» и где он находится?

В самом деле, чего может не хватать, если устройство распозналось, марка устройства известна и как передавать данные по шине — тоже известно? Не хватает главного: сведений о том, какие данные надо передавать, чтобы добиться от устройства желаемого эффекта. Что передать по шине USB , чтобы кофеварка выключилась? Какие байты записать в последовательный порт модема, чтобы он повесил трубку? Что сделать с видеокартой, чтобы всё было быстро и непременно 3d!?

Это вот «какие данные» — и есть «драйвер». Драйвер может быть где угодно, на любом уровне системы: от модуля ядра до пользовательской программы и даже её конфигурационного файла.

Типичные варианты:

Драйвер — модуль ядра , подсказывающий шине, как правильно обращаться с устройством. Это, как правило, относится к PCI-устройствам и стандартным USB-устройствам. Подключается к ядру командой modprobe имя_модуля (или insmod ). Распознанные и классифицированные устройства (те, для которых есть драйвер- модуль ядра) отображаются в виде подкаталогов /sys/class/класс_устройства/ .

Драйвер видеокарты — модуль графической подсистемы X11 ( X.Org ). Подгружается при старте графической оболочки, достаточно лишь указать его в настройках X.Org (с помощью конфигуратора или вручную в файле /etc/X11/xorg.conf ). Часто требуется и специальный модуль ядра (возможно, несколько), организующий доступ к видеопамяти.

Драйверы принтера и модема — описание характеристик для, соответственно, подсистемы печати и программы-«звонилки». Что с ними делать дальше, расскажет документация.

Драйвер — прикладная программа или дополнение (plug-in) к ней (например, драйвер сканера — дополнение утилиты sane , а с некоторыми цифровыми проигрывателями звука « iRiver » можно взаимодействовать с помощью утилиты ifp из пакета ifp-line ). Здесь главное — название программы, а драйвер, скорее всего, уже включён в дистрибутив.

В последнем случае нет никакой зримой информации о том, что устройством действительно можно пользоваться — до тех пор, пока не запущена соответствующая прикладная программа с соответствующими настройками (особенно это касается «глупых» шин, наподобие последовательного порта). И в любом случае, самостоятельная установка «драйвера» должна сопровождаться вдумчивым чтением документации к нему.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *