{"id":2173,"date":"2012-05-14T06:19:39","date_gmt":"2012-05-14T05:19:39","guid":{"rendered":"http:\/\/www.blaess.fr\/christophe\/?p=2173"},"modified":"2012-05-14T06:19:39","modified_gmt":"2012-05-14T05:19:39","slug":"gpio-pandaboard-et-temps-reel-2-sorties-depuis-lespace-kernel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blaess.fr\/christophe\/2012\/05\/14\/gpio-pandaboard-et-temps-reel-2-sorties-depuis-lespace-kernel\/","title":{"rendered":"GPIO, Pandaboard et temps r\u00e9el – 2 – sorties depuis l’espace kernel"},"content":{"rendered":"

\"GPIO<\/a>Nous avons observ\u00e9 dans l’article pr\u00e9c\u00e9dent<\/a> comment programmer et commander depuis l’espace utilisateur les GPIO<\/em>. Il s’agit, nous l’avons vu, de broches du microprocesseur que nous pouvons affecter au choix en entr\u00e9e ou en sortie et sur lesquelles il est possible de lire ou d’\u00e9crire des valeurs \u00e9lectriques.<\/p>\n

\n\n<\/p>\n

Nous avons utilis\u00e9 l’interface offerte par le noyau \u00e0 travers le pseudo-syst\u00e8me de fichiers \/sys<\/code> pour \u00e9crire un oscillateur s’ex\u00e9cutant dans l’espace utilisateur. Nos premiers essais r\u00e9alis\u00e9s avec un script shell souffrait d’une granularit\u00e9 excessive (plusieurs millisecondes) dans la gestion du temps. Un programme en C offrait une bien meilleure r\u00e9solution (de l’ordre de la centaine de microsecondes). Ordonnanc\u00e9 en temps partag\u00e9 les fluctuations \u00e9taient parfois tr\u00e8s importantes (plusieurs millisecondes au pire). En utilisant l’ordonnancement temps r\u00e9el souple de Linux, les fluctuations \u00e9taient beaucoup plus limit\u00e9es.<\/p>\n

Nous allons \u00e0 pr\u00e9sent r\u00e9aliser les m\u00eames op\u00e9rations depuis l’espace kernel, en \u00e9crivant d’abord des modules pour le noyau Linux standard puis en nous int\u00e9ressant \u00e0 un module pour Xenomai.<\/p>\n

Timer du noyau Linux vanilla<\/h1>\n

Le noyau Linux classique nous offre une interface simple pour programmer des actions diff\u00e9r\u00e9es, et \u00e9ventuellement r\u00e9p\u00e9titives, les structures timer_list<\/code>. Notre premier exemple est construit autour de ces structures. Il programme l’ex\u00e9cution p\u00e9riodique d’une fonction toutes les millisecondes. Cette fonction basculera une sortie GPIO comme nous l’avons fait dans l’article pr\u00e9c\u00e9dent, mais en s’appuyant sur l’API kernel <linux\/gpio.h><\/code>.<\/p>\n

oscillateur-gpio-timer.c :<\/a> <\/strong>\n#include <linux\/cdev.h>\n#include <linux\/device.h>\n#include <linux\/fs.h>\n#include <linux\/gpio.h>\n#include <linux\/module.h>\n#include <linux\/sched.h>\n#include <linux\/version.h>\n#include <asm\/uaccess.h>\n\nstatic void timer_oscillateur(unsigned long);\nstatic struct timer_list<\/strong> timer;\n\n\/\/ 138 Broche 10 du port J3 (Expansion A) de la Pandaboard\n#define GPIO_OSCILLATEUR 138\n\nstatic int __init init_oscillateur (void)\n{\n  int err;\n\n  if ((err = gpio_request<\/strong>(GPIO_OSCILLATEUR, THIS_MODULE->name)) != 0) {\n    return err;\n  }\n  if ((err = gpio_direction_output<\/strong>(GPIO_OSCILLATEUR, 1)) != 0) {\n    gpio_free(GPIO_OSCILLATEUR);\n    return err;\n  }\n  init_timer<\/strong> (& timer);\n  timer.function<\/strong> = timer_oscillateur;\n  timer.data = 0;\n  timer.expires<\/strong> = jiffies + HZ\/1000;\n  add_timer<\/strong>(& timer);\n\n  return 0;\n}\n\nstatic void __exit exit_oscillateur (void)\n{\n  del_timer<\/strong>(& timer);\n  gpio_free<\/strong>(GPIO_OSCILLATEUR);\n}\n\nstatic void timer_oscillateur(unsigned long unused)\n{\n  static int value = 0;\n  gpio_set_value<\/strong>(GPIO_OSCILLATEUR, value);\n  value = 1 - value;\n  mod_timer(& timer, jiffies + HZ\/1000);\n}\n\nmodule_init(init_oscillateur);\nmodule_exit(exit_oscillateur);\nMODULE_LICENSE(\"GPL\");<\/pre>\n
Comme nous le voyons, la dur\u00e9e de ces timers s’expriment en jiffies<\/em>, en ticks<\/em> syst\u00e8me, dont la fr\u00e9quence est contenue dans la constante symbolique HZ<\/code>. IL y a HZ<\/code> ticks par seconde. En programmant un d\u00e9clenchement dans HZ\/1000<\/code> ticks, on diff\u00e8re donc l’action d’une milliseconde.<\/p>\n
\"Connecteur<\/a><\/p>\n
Pour compiler ce code (et les modules suivants), il va falloir utiliser un fichier Makefile<\/code><\/a> sp\u00e9cifique. Lors de l’invocation de la commande make<\/code>, nous devrons indiquer:<\/p>\n