Linux Character Drivers Üzerinde Klavyenin Ledlerini Yakma
Linux Character Drivers Üzerinde Klavyenin Ledlerini Yakma 
Character special files veya character devices , donanım cihazına arabelleksiz, doğrudan
erişim sağlar. Programların aynı anda tek bir karakter okumasına veya yazmasına
izin vermezler. Örneğin bir sabit disk için kullanılan karakter aygıtı,
normalde tüm okuma ve yazmaların sınırları engellemek için hizalanmasını ve
kesinlikle tek bir baytın okunmasına izin vermeyeceğini gerektirir. Karakter
aygıtları, bazen bir blok tabanlı donanım için bir karakter aygıtının
hizalanmış blokları okumak ve yazmak için programlar gerektirdiği gerçeğini
çevreleyen karışıklığı önlemek için ham aygıtlar olarak bilinir.
Kullanıcı alanı
programları, aygıt özel dosyaları olarak da adlandırılan aygıt düğümleri aracılığıyla
karakterlere ve engelleme aygıtlarına erişir. Bir aygıt düğümü
oluşturulduğunda, bir major ve minor numarayla ilişkilendirilir. Bu
yapıyı görsellemek istersek;
Klavye ledlerini
yakmak için oluşturduğumuz modülümüzde
metholar ile /dev alt dosyalama yapısı oluşturabiliriz.
Son iki yazımızda bulunan koda benzer
şekilde, bir init () işlevi ve bir exit () işlevi vardır. Bununla birlikte,
karakter aygıtı için gereken ek file_operations işlevleri vardır:
dev_open(): Cihaz kullanıcı alanından her açıldığında çağrılır.dev_read(): Veriler cihazdan kullanıcı alanına gönderildiğinde çağrılır.dev_write(): Veri kullanıcı alanından aygıta gönderildiğinde çağrılır.dev_release (): Cihaz kullanıcı alanında kapatıldığında çağrılır
1: Kernel
Modülünün Oluşturulması
#cd /home/demet/Downloads/LKernel#mkdir DriverModules#cd DriverModules#gedit Keyboard.c
2:
C Modulünün Yazılması
Bu
methodu ister /dev alt dosyasının Read methodunu çalışırken aktif
edebiliriz ister Write methodu çalışırken aktif edebiliriz. İki
yöntem arasında pek fark yoktur. Sürücülerin
sınıf adı ve cihaz adı var.Sınıf adı olarak CoreClass
ve aygıt
adı olarak NativeCore kullandık. Bu, dosya sisteminde /sys/class/CoreClass/NativeCore 'da görünen bir aygıt oluşturulmasına neden olur.
Kaynak Kodu indirmek için (Tıklayınız) (Source Code)
//Kütüphanelerin tanımlanması#include <linux/module.h>#include <linux/device.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/fs.h> #include <asm/uaccess.h> #include <linux/tty.h> #include <linux/kd.h> #include <linux/vt.h> #include <linux/console_struct.h> #include <linux/init.h>//Modül bilgilerinin tanımlanması MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("NativeCore");//Char. Device bilgilerinin ve Keyboard LED lerinin adreslerinin tanımlanması #define DEVICE_NAME "NativeCore" #define CLASS_NAME "CoreClass" #define MAX_SIZE 3 #define ZERO 0x00 #define cc 0x04 #define ss 0x01 #define nn 0x02 //NumLock//Char. Device Major Numarasının tanımlanmasıstatic int majorNumber;//Class ve Device struct yapılarının tanımlanması static struct class* coreClass = NULL; static struct device* coreDevice = NULL;//Keyboard LED driverının tanımlanması static struct tty_driver *ttyDriver; extern int fg_console;//File Operationsların tanımlanması static ssize_t DeviceRead(struct file *filep, char *buffer, size_t __user len, loff_t *offset); static ssize_t DeviceWrite(struct file *filep, const char __user *buffer, size_t len, loff_t *offset);//Özel methodların tanımlanmasıstatic void SetLEDs(char *);static int Validate(char *,int);//Değişkenlerin tanımlanması static char DeviceBuffer[MAX_SIZE]; static int BufferSize;//File Operations struct yapısının tanımlanması static struct file_operations fo = { .owner = THIS_MODULE, .read = DeviceRead, .write = DeviceWrite };//init methodu static int onStart(void) {//Keyboard Driver ın oluşturulması int k = 0; printk(KERN_ALERT "NativeCore\n"); for (k = 0; k < MAX_NR_CONSOLES; k++) { if (!vc_cons[k].d) break; } ttyDriver = vc_cons[fg_console].d->port.tty->driver;//Major numarsının kaydının alınması majorNumber = register_chrdev(0, DEVICE_NAME, &fo); if (majorNumber<0) { printk(KERN_ALERT "Device kayıt edilmedi.Major Numarası : %d\n",majorNumber); return majorNumber; }//Class yapısının oluşturulması coreClass = class_create(THIS_MODULE, CLASS_NAME); if (IS_ERR(coreClass)) { unregister_chrdev(majorNumber, DEVICE_NAME); printk(KERN_ALERT "Device kayıt edilmedi.Major Numarası : %d\n",majorNumber); return PTR_ERR(coreClass); }//Device yapısının oluşturulması coreDevice = device_create(coreClass, NULL, MKDEV(majorNumber, 0), NULL, DEVICE_NAME); if (IS_ERR(coreDevice)){ class_destroy(coreClass); unregister_chrdev(majorNumber, DEVICE_NAME); printk(KERN_ALERT "Device oluşturulmadı\n"); return PTR_ERR(coreClass); } printk(KERN_ALERT "Device oluşturuldu %d : %s.\n",majorNumber,DEVICE_NAME); return 0; }//exit methodu static void onExit(void){//Çıkış sonrası gerekli methodların kapatılması device_destroy(coreClass, MKDEV(majorNumber, 0)); class_unregister(coreClass); class_destroy(coreClass); unregister_chrdev(majorNumber, DEVICE_NAME); printk(KERN_ALERT "Device silindi %d : %s.\n",majorNumber,DEVICE_NAME); ((ttyDriver->ops)->ioctl) (vc_cons[fg_console].d->port.tty, KDSETLED,0xFF); }//File Operations Read Methodu static ssize_t DeviceRead(struct file *filep, char *buffer, size_t __user len, loff_t *offset) { ssize_t sst = 1; return simple_read_from_buffer(buffer,len,offset,DeviceBuffer,sst); }//File Operations Write Methodu static ssize_t DeviceWrite(struct file *filep, const char __user *buffer, size_t len, loff_t *offset){ printk(KERN_ALERT "DeviceWrite : çalıştırıldı.\n"); BufferSize = len; if (BufferSize > MAX_SIZE) { BufferSize = MAX_SIZE; } if (copy_from_user(DeviceBuffer, buffer, BufferSize)) { printk(KERN_ALERT "DeviceWrite : Device dosyası kopyalanmadı\n"); return -EFAULT; } if(BufferSize == MAX_SIZE) { if(Validate(DeviceBuffer,len) == 1) { SetLEDs(DeviceBuffer); } else { printk(KERN_ALERT "Geçersiz Karakter girildi.\n"); } } return BufferSize; }//Girilen Karakter string in doğruluğunu kontrol edilmesi static int Validate(char *s,int l) { int i = 0; for(i=0;i<l-1;i++) { if(s[i] != '0' && s[i] != '1') { return 0; } } return 1; }//Girilen 3 bitlik ([101] vb.) yapıya göre LED ışıklarının yanmasını sağlayan yapı static void SetLEDs(char *v) { //[***] //[0] CapsLock //[1] NumLock //[2] ScrollLock //int c = 0x04 * v[0]; //int n = 0x02 * v[1]; //int s = 0x01 * v[2]; printk(KERN_ALERT "----%d-%x----\n",((v[0] == '0') ? ZERO : cc )+((v[1] == '0') ? ZERO : nn)+((v[2] == '0') ? ZERO : ss),((v[0] == '0') ? ZERO : cc )+((v[1] == '0') ? ZERO : nn)+((v[2] == '0') ? ZERO : ss)); if(v[0] == '0' && v[1] == '0' && v[2] == '0') { ((ttyDriver->ops)->ioctl) (vc_cons[fg_console].d->port.tty, KDSETLED,0xFF); } else { ((ttyDriver->ops)->ioctl) (vc_cons[fg_console].d->port.tty, KDSETLED, ((v[0] == '0') ? ZERO : cc )+((v[1] == '0') ? ZERO : nn)+((v[2] == '0') ? ZERO : ss)); } } module_init(onStart); module_exit(onExit);
Klavye
ledlerini yakmak için yazdığımız c kodunda LED
durumu bir baytın 3 ilk bitinde aynı sırada saklanması yoluyla gerçekleştirdik.
* Klavyedeki LED'ler şu şekildedir:
* Bit 0: CapsLock LED'i
* Bit 1: NumLock LED'i
* Bit 2: ScrollLock LED'i
3: Makefile Yazılması
obj-m = Keyboard.o
all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build/ M=$(PWD) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean
4: Modülün derlenmesi ve aktif olması
# make (derleme)
# insmod Keyboard.ko
(aktif etme)
# rmmod Keyboard(inaktif
etme)
5: Dosyamıza veri yazılması ya da okunması
Modül
üzerinde ki Write methodu ile dosyaya veri yazmak için "echo"komutu
kullanılır.
#### Dosyamıza veri yazmak
için ####
# echo "ledleri
yakmak içintercih ettiğiniz bit kombinasyonu" > /dev/DevName
# echo "111">/dev/NativeCore
# dmesg
Örneğin
echo “111”>/dev/NativeCore çalıştırdığımızda CapsLock LED'i
NumLock
LED'i ve ScrollLock LED'inin tümü
yanacaktır.
dmesg komutunu yazarak çalışan DeviceWrite durumunu gözlemleyebiliriz;
5: Dosyamıza veri yazılması ya da okunması
#rmmod Keyboard
Olası Hatalar ve Çözümleri
1: "Makefile:3: *** missing separator. Stop".
Makefile dosyanızda boşluk(Space) karakterleri olabilir,bu karakterler yerine TAB karakteri koymalısınız.
2: "make not found"
Bu hata Kernel Kaynak kodlarının bozulması sonucunda meydana gelir, güncel Kerneli indirip tekrar derlenip kurulması gerekir.
3"Bad Adrress" or "Is not proccess"
Bu hata genellikle Write Read methodları içinde veri okurken copy_to_user yada copy_from_user fonksiyonlarının karıştırılması sonucu oluşur
4:"Could not save file"
Bu hata Kernel Dosyalarını değiştirmek için yönetici izninizin olmadığını belirtir.
Yönetici şifrenizi oluşturmadıysanız
# sudo passwd root
Yönetici olarak terminalde işlem yapmak için
# su
C dosyasının derlerken alınan hatalar için komut satırı incelenmeli ve hataların ayıklanması gerekmektedir. En çok karşılaşan hatalar /proc dosyası için tanımlanan write/read methodlarının geri dönüş tipi yada parametlerin hatalı olmasından kaynaklamakdatır.
Olası hata kodlarının anlamları
/usr/include/asm-generic/errno-base.h
#ifndef _ASM_GENERIC_ERRNO_BASE_H #define _ASM_GENERIC_ERRNO_BASE_H #define EPERM 1 /* Operation not permitted */ #define ENOENT 2 /* No such file or directory */ #define ESRCH 3 /* No such process */ #define EINTR 4 /* Interrupted system call */ #define EIO 5 /* I/O error */ #define ENXIO 6 /* No such device or address */ #define E2BIG 7 /* Argument list too long */ #define ENOEXEC 8 /* Exec format error */ #define EBADF 9 /* Bad file number */ #define ECHILD 10 /* No child processes */ #define EAGAIN 11 /* Try again */ #define ENOMEM 12 /* Out of memory */ #define EACCES 13 /* Permission denied */ #define EFAULT 14 /* Bad address */ #define ENOTBLK 15 /* Block device required */ #define EBUSY 16 /* Device or resource busy */ #define EEXIST 17 /* File exists */ #define EXDEV 18 /* Cross-device link */ #define ENODEV 19 /* No such device */ #define ENOTDIR 20 /* Not a directory */ #define EISDIR 21 /* Is a directory */ #define EINVAL 22 /* Invalid argument */ #define ENFILE 23 /* File table overflow */ #define EMFILE 24 /* Too many open files */ #define ENOTTY 25 /* Not a typewriter */ #define ETXTBSY 26 /* Text file busy */ #define EFBIG 27 /* File too large */ #define ENOSPC 28 /* No space left on device */ #define ESPIPE 29 /* Illegal seek */ #define EROFS 30 /* Read-only file system */ #define EMLINK 31 /* Too many links */ #define EPIPE 32 /* Broken pipe */ #define EDOM 33 /* Math argument out of domain of func */ #define ERANGE 34 /* Math result not representable */ #endif
/usr/include/asm-generic/errno.h
#ifndef _ASM_GENERIC_ERRNO_H #define _ASM_GENERIC_ERRNO_H #include <asm-generic/errno-base.h> #define EDEADLK 35 /* Resource deadlock would occur */ #define ENAMETOOLONG 36 /* File name too long */ #define ENOLCK 37 /* No record locks available */ #define ENOSYS 38 /* Function not implemented */ #define ENOTEMPTY 39 /* Directory not empty */ #define ELOOP 40 /* Too many symbolic links encountered */ #define EWOULDBLOCK EAGAIN /* Operation would block */ #define ENOMSG 42 /* No message of desired type */ #define EIDRM 43 /* Identifier removed */ #define ECHRNG 44 /* Channel number out of range */ #define EL2NSYNC 45 /* Level 2 not synchronized */ #define EL3HLT 46 /* Level 3 halted */ #define EL3RST 47 /* Level 3 reset */ #define ELNRNG 48 /* Link number out of range */ #define EUNATCH 49 /* Protocol driver not attached */ #define ENOCSI 50 /* No CSI structure available */ #define EL2HLT 51 /* Level 2 halted */ #define EBADE 52 /* Invalid exchange */ #define EBADR 53 /* Invalid request descriptor */ #define EXFULL 54 /* Exchange full */ #define ENOANO 55 /* No anode */ #define EBADRQC 56 /* Invalid request code */ #define EBADSLT 57 /* Invalid slot */ #define EDEADLOCK EDEADLK #define EBFONT 59 /* Bad font file format */ #define ENOSTR 60 /* Device not a stream */ #define ENODATA 61 /* No data available */ #define ETIME 62 /* Timer expired */ #define ENOSR 63 /* Out of streams resources */ #define ENONET 64 /* Machine is not on the network */ #define ENOPKG 65 /* Package not installed */ #define EREMOTE 66 /* Object is remote */ #define ENOLINK 67 /* Link has been severed */ #define EADV 68 /* Advertise error */ #define ESRMNT 69 /* Srmount error */ #define ECOMM 70 /* Communication error on send */ #define EPROTO 71 /* Protocol error */ #define EMULTIHOP 72 /* Multihop attempted */ #define EDOTDOT 73 /* RFS specific error */ #define EBADMSG 74 /* Not a data message */ #define EOVERFLOW 75 /* Value too large for defined data type */ #define ENOTUNIQ 76 /* Name not unique on network */ #define EBADFD 77 /* File descriptor in bad state */ #define EREMCHG 78 /* Remote address changed */ #define ELIBACC 79 /* Can not access a needed shared library */ #define ELIBBAD 80 /* Accessing a corrupted shared library */ #define ELIBSCN 81 /* .lib section in a.out corrupted */ #define ELIBMAX 82 /* Attempting to link in too many shared libraries */ #define ELIBEXEC 83 /* Cannot exec a shared library directly */ #define EILSEQ 84 /* Illegal byte sequence */ #define ERESTART 85 /* Interrupted system call should be restarted */ #define ESTRPIPE 86 /* Streams pipe error */ #define EUSERS 87 /* Too many users */ #define ENOTSOCK 88 /* Socket operation on non-socket */ #define EDESTADDRREQ 89 /* Destination address required */ #define EMSGSIZE 90 /* Message too long */ #define EPROTOTYPE 91 /* Protocol wrong type for socket */ #define ENOPROTOOPT 92 /* Protocol not available */ #define EPROTONOSUPPORT 93 /* Protocol not supported */ #define ESOCKTNOSUPPORT 94 /* Socket type not supported */ #define EOPNOTSUPP 95 /* Operation not supported on transport endpoint */ #define EPFNOSUPPORT 96 /* Protocol family not supported */ #define EAFNOSUPPORT 97 /* Address family not supported by protocol */ #define EADDRINUSE 98 /* Address already in use */ #define EADDRNOTAVAIL 99 /* Cannot assign requested address */ #define ENETDOWN 100 /* Network is down */ #define ENETUNREACH 101 /* Network is unreachable */ #define ENETRESET 102 /* Network dropped connection because of reset */ #define ECONNABORTED 103 /* Software caused connection abort */ #define ECONNRESET 104 /* Connection reset by peer */ #define ENOBUFS 105 /* No buffer space available */ #define EISCONN 106 /* Transport endpoint is already connected */ #define ENOTCONN 107 /* Transport endpoint is not connected */ #define ESHUTDOWN 108 /* Cannot send after transport endpoint shutdown */ #define ETOOMANYREFS 109 /* Too many references: cannot splice */ #define ETIMEDOUT 110 /* Connection timed out */ #define ECONNREFUSED 111 /* Connection refused */ #define EHOSTDOWN 112 /* Host is down */ #define EHOSTUNREACH 113 /* No route to host */ #define EALREADY 114 /* Operation already in progress */ #define EINPROGRESS 115 /* Operation now in progress */ #define ESTALE 116 /* Stale NFS file handle */ #define EUCLEAN 117 /* Structure needs cleaning */ #define ENOTNAM 118 /* Not a XENIX named type file */ #define ENAVAIL 119 /* No XENIX semaphores available */ #define EISNAM 120 /* Is a named type file */ #define EREMOTEIO 121 /* Remote I/O error */ #define EDQUOT 122 /* Quota exceeded */ #define ENOMEDIUM 123 /* No medium found */ #define EMEDIUMTYPE 124 /* Wrong medium type */ #define ECANCELED 125 /* Operation Canceled */ #define ENOKEY 126 /* Required key not available */ #define EKEYEXPIRED 127 /* Key has expired */ #define EKEYREVOKED 128 /* Key has been revoked */ #define EKEYREJECTED 129 /* Key was rejected by service */ /* for robust mutexes */ #define EOWNERDEAD 130 /* Owner died */ #define ENOTRECOVERABLE 131 /* State not recoverable */ #endif
Linux Terminal Komutları
1: "cd" istenilen klasöre girilmesi
2: "ls" klasör içeriğinin görülmesi
3: "mkdir" klasör oluşturulması
4: "gedit" dosya açılması yada düzenlenmesi
5: "su" yönetici olarak girilmesi
6: "dmesg" kernel/debug mesajlarının görülmesi
7: "make" kernele ait komut olup derlenme işlemini yapar
8: "insmod" kernel modülünün aktif olması
9: "rmmod" kernel modülünün inaktif olması
10: "echo" veri yazılması
11: "cat" veri okunması
12: "lsmod" modüllerin listelenmesi
*tty_driver kaynak kodu (Tıklayınız)
Grup Üyeleri
DEMET AKYOL (Takım Lideri)
Yorumlar
Yorum Gönder