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12. Envisager d'écrire des applications

Vous avez sûrement plein d'idées d'applications intéressantes, mais envisager de contrôler une jonction série vous fait peur ? Voici quelques petites indications.

12.1 Et si c'était simple ?

Sous Unix, donc sous Linux, les seuls objets manipulés lors des entrées/sorties sont les fichiers. (Tiens, au fait, on aurait peut-être dû commencer par là ! Bon, vous le saviez déjà, ce n'est pas un cours Unix). La jonction série n'échappe pas à cette règle et le pilote vous la présente ainsi. Ici, il s'agit d'un (ou plutôt deux comme on le verra plus loin) fichier particulier, bien sûr, puisque se cache derrière un pilote (driver) en mode caractère, mais la façon de réaliser les entrées sorties est la même : open, read, write, ioctl, close. Il y a quand même quelques petites choses à savoir.

Le pilote série s'est enregistré, à l'initialisation du noyau, comme un tty. Il est donc géré comme un tty classique. Il apporte bien entendu quelques caractéristiques supplémentaires que nous verrons rapidement dans la section concernant la commande ioctl. Toujours est-il que si vous savez gérer un tty sous Unix (commande stty), vous saurez sans problème gérer ce pilote.

open, close

La méthode d'ouverture et de fermeture d'un port série est classique. Néanmoins un mécanisme particulier se cache derrière la primitive open qui est rapidement décrit à la section Appels entrants (Dial-in) et appels sortants (Call-out) sous Linux.

read, write

Rien à signaler de particulier.

ioctl

Le contrôle de tout système d'entrée/sortie se fait avec la commande système ioctl. Elle est souvent masquée par des commandes de haut niveau (setserial, stty, modemstat, ...), mais elle est leur moteur.

Selon que vous souhaitez vous adresser aux fonctionnalités classiques d'un tty ou aux fonctions spécialisées du pilote série, vous utiliserez deux sous-ensembles de commandes différentes. Vous les retrouverez dans le fichier à inclure linux/termios.h. Décrivons-les rapidement (on déborde un tout petit peu du sujet :-)) :

TCGETS - TCSETS

et quelques dérivés avec WAIT, FLUSH... Elles permettent de récupérer (resp. positionner) les attributs standard tty dans une structure termios (voir le fichier linux/termios.h)

TIOCSTTY - TIOCNOTTY

permettent de définir (resp. annuler) une session d'utilisation du tty. Ceci est visible car, entre autres choses, une conséquence est le changement des droits du fichier correspondant

Avant:
 crw-rw-rw-   1 root     tty        4,  64 Nov 26 20:47 ttyS0
Apres:
 crw--w--w-   1 root     root       4,  64 Nov 26 20:49 ttyS0

TCFLSH et compagnie

positionnement d'indicateurs (voir la commande stty)

TIOCGSERIAL - TIOCSSERIAL

permettent de récupérer (resp. positionner) les informations générales dans une (resp. à partir d'une) structure serial_struct (voir le fichier linux/serial.h) : le type de port série, la ligne, le port, l'irq le port utilisé... ni plus ni moins ce que fait setserial.

TIOCMGET - TIOCMSET

permettent de récupérer (resp. positionner) les informations plus spécifiques à la jonction proprement dite (dans un entier, sous forme de bits positionnés selon que l'indicateur correspondant est vrai ou faux) :

+-------------------------------------------------------------------------------------------+
|   //     DSR      RNG       CAR        CTS        //   //    RTS            DTR         //|
|  //   (Data Set  (Ring)  (Carrier)  (Clear To    //   //   (Request   (Data Terminal   // |
| //      Ready)                        Send)     //   //     To Send)      Ready)      //  |
+------+----------+-------+----------+-----------+----+----+-----------+---------------+----+
 31   9     8         7        6          5        4    3        2          1            0

12.2 Appels entrants (Dial-in) et appels sortants (Call-out) sous Linux

Introduction

Le pilote série du noyau de Linux propose de gérer un même port série à la fois pour les appels entrants et pour les appels sortants exploitant ainsi pleinement leur caractéristique bi-directionnelle. Il offre donc à l'utilisateur deux types de fichiers :

Gestion

Chaque port série est enregistré deux fois auprès du gérant tty : une fois en mode entrée (ttyS, majeur 4) et une fois en mode sortie (cua, majeur 5). Voyons rapidement comment le pilote gère ensuite les "deux" ports :

C'est le mode qu'utilisent beaucoup d'applications comme getty qui souhaitent dans un premier temps initialiser la ligne (pour éviter des instabilités liées aux connexions précédentes) voire ensuite pour initialiser l'équipement (modem). Elles ne s'intéressent qu'au fait que la ligne soit occupée, en fermeture ou libre. Si celle-ci n'est pas libre, l'application se termine et le mécanisme du respawn se charge de les relancer.

Pour la gestion de la connexion proprement dite, l'application getty (pour prendre un exemple courant) ouvre la ligne, soit en mode bloquant si vous laissez le modem en réponse automatique, soit en mode non-bloquant si vous souhaitez qu'elle gère activement la connexion. Elle est alors en attente bloquante en lecture (sur read).


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