デバイス・ドライバについて

デバイス・ドライバについて
					Dec. 25, 2001	T. Naniwa

　デバイス・ドライバーのソースは kernel/BTRON/device 以下に保存されてい
るが，実態は ITRON タスクとなっており，それぞれ独立して動作する．ドライ
バとしての動作は，送られて来たメッセージに対する応答の形で作成される．作
成したドライバを利用するには，kernel/BTRON/make の Makefile と
config.tab を書き換え，コンパイルと btron イメージへの組み込みが行われる
ようにする必要がある．

　以下の文章では，ファイルの相対パスについては kernel/POSIX/manager を省
略している．

　まず，POSIX 環境でデバイスドライバにアクセスするには /dev 以下のスペシャ
ルファイルを open して read/write/fcntl などのシステムコールを発行するこ
とになるが，そのためにはスペシャルファイルの majori/minor 番号を決定し，
スペシャルファイルを作るとともに，filesystem.c の special_file_table に
デバイスドライバの識別名を登録しておく必要がある．ブロック・デバイスとキャ
ラクタ・デバイスは major 番号の最上位ビットで区別される．

　デバイスドライバは，スペシャルファイルが open/close されたところで 
DEV_OPN/DEV_CLS メッセージを受け取る．ブロック・デバイスは DEV_OPN に対
して，デバイスのサイズを返答する．これは，POSIX manager 内でデバイスの大
きさを越えたアクセスの制限に利用される．キャラクタ・デバイスはサイズとし
ては 0 を返せば良い．

　次に，キャラクタ・デバイスとブロック・デバイスでは read に対する動作が
異なる．詳細は syscalls/read.c とsfs/sfs_device.c にあるが，ブロック・デ
バイスに対してアプリケーションが read システムコールを発行した場合

AP −(read)→ POSIX manager −(DEV_REA)→ device driver

の順にメッセージが送られ，POSIX manager は DEV_REA への返答を待つ．その
後 POSIX manager から AP に返答が返されるというのがメッセージの流れにな
る．

AP ←(返答)− POSIX manager ←(返答)− device driver

一方キャラクタ・デバイスにread システムコールを発行した場合，

AP −(read)→ POSIX manager −(DEV_PRD)→ device driver

の順にメッセージが送られ，POSIX manager からは DEV_PRD が発行される．こ
の場合，POSIX manager は DEV_PRD への返答は待たず，他のプロセスからのメッ
セージの受付を待つ状態になる．device driver からの read が終了した時点で，
device direver から直接 AP にメッセージが返され，AP は次の処理に移る．

AP ←(返答)− device driver

また，ブロック・デバイスからは一度に複数のデータを読み込むことが出来るが，
キャラクタ・デバイスからデータを読む場合は読み込むデータ数を常に 1 byte 
毎になるようにしている．

　read 以外の POSIX システムコールに対する動作は同じである．