Návrh ovladačů pro vestavěné systémy v OS Linux

Abstract

Problematika návrhu a tvorby ovladačů je obšírná a proto se v této práci zaměříme na návrh ovladačů pro zařízení s programovatelným hradlovým polem. Oproti procesorům typu aplikačně-specifického integrovaného obvodu, kde je funkcionalita pevně daná, je pro každou novou konfiguraci programovatelného hradlového pole nutné pro správnou funkčnost vytvořit nový ovladač. Tato práce se zabývá analýzou požadavků a možných variant řešení návrhu a implementace ovladačů pro vestavěné systémy založené na operačním systému Linux a možnosti automatizace vývoje. Součástí práce je též navrhnutí a implementace generátoru, jež bude schopný generovat ovladače pro takové systémy. Tvorba ovladače je modulární, aby bylo možné generovat ovladač, jež obsahuje požadovanou funkcionalitu. Navrhnutý generátor byl otestován na úloze řízení svitu různých světlo emitujících diod, které jsou využity na diagnostické účely vestavěného systému.

Issues of design and writing device drivers is wide-ranging and therefore in this thesis we focus on the design of drivers for devices with field-programmable gate array (FPGA). Compared to the application-specific integrated circuit processors, where functionality is immutable, it is necessary for each new FPGA configuration to write a new driver for the required behavior. This thesis deals with the analysis of requirements and possible solutions of designing and implementation of device drivers for embedded systems based on OS Linux and the possibility of development automation. This thesis includes the design and implementation a driver generator which can generate Linux-based drivers for embedded systems. The driver generator is modular so the final driver can contain only the required functionality and no unnecessary functionality. Designed driver generator has been tested on the task of controlling light-emitting diodes which are used for diagnostics of the embedded system.