[Академия Информационных Систем] Разработка драйверов под Linux и Android [Сергей Боронин]

Robot · 13 Фев 2022

На курсе слушатели получать знания и навыки, достаточные, чтобы начать работать в качестве системного программиста Linux:
• отличие драйверов устройств от прикладного ПО,
• сборку модулей ядра,
• функции, которые доступны из модулей,
• структура file,
• регистрацию, подключение устройств,
• пример драйвера символьного устройства c доступом на чтение и запись,
• блокировка процессов при конкурентном доступе к устройству,
• специфика управления памятью в ядре Linux,
• блочные устройства,
• пример драйвера, использующего семафоры,
• типы данных и структуры ядра и многое другое.

Целевая аудитория
Курс рассчитан на программистов, которые хотели бы освоить востребованное
направление по разработке драйверов устройств для Linux и Android.
Курс рассчитан на программистов, которые хотели бы освоить востребованное направление по разработке драйверов устройств для Linux и Android. Необходимая предварительная подготовка основы программирования на С, Java.

Модуль 1:

Архитектура ядра Linux;
Отличия разработки драйверов от прикладного ПО;
Потенциальные проблемы с безопасностью;
Лицензирование модулей ядра.

Модуль 2:

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;
Сборка модулей под существующее ядро.

Модуль 3:

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

Модуль 4:

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

Модуль 5:

Особенность файловой системы /proc;
Пример драйвера, создающего файл в /proc с доступом на чтение;
Пример драйвера, создающего файл в /proc с доступом на запись;
Блокировка процессов при конкурентном доступе к устройству;
Пример драйвера, приостанавливающего работу процессов.

Модуль 6:

Специфика управления памятью в ядре Linux;
Преобразование адреса в ядре;
Отображение файла в память ядра;
Управление отображением в память.

Модуль 7:

Блочные устройства;
Регистрация блочного устройства;
Операции, поддерживаемые для блочных устройств;
Обработка запросов к блочному устройству;
Детали реализации блочного устройства;
Пример драйвера блочного устройства.

Модуль 8:

Конкуренция и ситуация гонок;
Семафоры и мьютексы;
Реализация семафора в ядре Linux;
Семафоры на чтение и запись;
Взаимоблокировки;
Пример драйвера, использующего семафоры.

Модуль 9:

Типы данных и структура ядра;
Специфика использования стандартных типов данных;
Назначение типам данных явного размера;
Специфичные типы данных;
Аспекты, связанные с совместимостью;
Измерение временных интервалов;
Размер страницы;
Порядок следования байт в словах;
Выравнивание данных;
Размер указателя.