Детальная информация

Название: Использование эмулятора qemu для разработки программ управления периферийными устройствами: учебное пособие
Авторы: Тышкевич Антон Игоревич; Медведев Борис Моисеевич
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2022
Коллекция: Учебная и учебно-методическая литература; Общая коллекция
Тематика: Вычислительные машины электронные — Периферийные устройства; отладка; программирование драйверов; ввод-вывод; учебники и пособия для вузов
УДК: 004.35(075.8)
Тип документа: Учебник
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Код специальности ФГОС: 09.03.04
Группа специальностей ФГОС: 090000 - Информатика и вычислительная техника
DOI: 10.18720/SPBPU/5/tr22-109
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Ключ записи: RU\SPSTU\edoc\68273

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети Действие 'Загрузить' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

В пособии рассматривается использование эмулятора компьютерной системы QEMU для разработки программ управления периферийными устройствами в качестве альтернативы использования реальной аппаратуры при изучении ее особенностей и при отладке фрагментов кода. Показано, как на основе свободно используемого программного обеспечения можно осуществлять наблюдение за поведением моделируемых устройств без их физического наличия. Пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплины «Архитектура ЭВМ» и «Программирование драйверов периферийных устройств», а также для преподавателей этих дисциплин для подготовки курса лабораторных работ и демонстрационных примеров для дистанционных лекций.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать Печать Загрузить
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ Прочитать Печать Загрузить
-> Интернет Анонимные пользователи

Оглавление

  • Оглавление
  • О данном пособии
  • Введение
    • Программное обеспечение
    • Аппаратурное обеспечение
    • Рассматриваемые устройства
    • Документация
    • Другие источники информации по рассматриваемым устройствам
    • Источники информации по интерфейсам устройств
    • Структура пособия
    • Дополнительные пожелания к изучению материала пособия
  • Глава 1. Использование эмулятора qemu в сочетании со свободно распространяемыми средствами разработки и отладки для имитации отладки на аппаратном уровне
    • Варианты отладочных конфигураций
    • Использование эмулятора
    • Подготовка среды отладки
    • Первые примеры
  • Глава 2. Отладка кода, использующего асинхронные прерывания
    • Программирование контроллера 8259A
    • Обработка прерываний на языке C
    • Дополнение к примерам
  • Глава 3. Ввод-вывод, отображенный на память, PCI bus master устройства, Plug and Play для PCI на примере программирования сетевого контроллера. Сетевые устройства в эмуляторе
    • Интерфейс локальной шины PCI и технология Plug and Play
    • Ввод-вывод, отображенный на память и Bus Master устройства
    • Подключение виртуальной сети эмулятора к host системе
    • Краткие сведения об Ethernet кадрах и локальных сетях
    • Bus Master операции в сетевом контроллере rtl8139
    • Инициализация контроллера RTL8139 и передача кадра
  • Глава 4. Прерывания PCI. Рассмотрение примера маршрутизации прерываний PCI усройств в эмуляторе
    • Прерывания PCI
    • Прерывания PIRQ
    • Уровневые и фронтовые прерывания
    • Прерывания rtl8139
    • Пример сервера ICMP эхо запросов
  • Глава 5. Эмуляция многопроцессорных систем
    • Создание SMP конфигураций в эмуляторе QEMU и демонстрационные примеры
    • Инициализация SMP системы
    • Отладка кода примера работы с SMP системой в эмуляторе QEMU при помощи отладчика GDB в интегрированной среде Eclipse
  • Глава 6. Обработка асинхронных прерываний от периферийных устройств в многопроцессорной системе
    • Доставка сигналов прерываний в мультипроцессорной системе
    • Пример запуска ICMP эхо сервера на SMP системе
  • Глава 7. Работа с USB устройствами из эмулятора
    • Ввод-вывод через контроллеры интерфейсов
    • Основные сведения о USB интерфейсе
    • Работа с USB устройствами в эмуляторе QEMU на примере USB-UART конвертора
    • Подготовка гостевой программного обеспечения гостевой системы
    • Запуск гостевой системы и захват кадров протокола обмена с устройством
    • Работа с USB устройствами через библиотеку libusb и удаленная отладка пользовательских программ
    • Программирование USB host контроллера UHCI
    • Отладка программы работы с конвертором USB-UART через UHCI host контроллер
    • Приложение 7П-1 к главе 7
  • Глава 8. Передаваемые и моделируемые устройства. Использование вложенной виртуализации и ускорителей виртуализации
    • Моделируемые и передаваемые устройства
    • Передача USB устройств и захват кадров обмена
    • Использование вложенной виртуализации для моделирования передачи USB устройства
    • Построение гостевой системы внешней виртуальной машины
    • Подключение и проверка виртуальных устройств внешнего эмулятора
    • Запуск внутреннего эмулятора
    • Запуск примеров работы с USB на внутреннем эмуляторе
    • Передача PCI устройств
    • Приложение 8П-2 к главе 8
    • Приложение 8П-3 к главе 8
  • Глава 9. Использование эмулятора для отладки кода с переключением режимов ядра и пользовательского процесса
    • Рассмотрение механизма системных вызовов в ядре Linux на 32-битной архитектуре IA32
    • Пример, иллюстрирующий механизм SYSENTER/SYSEXIT, межуровневые переходы по исключениям и защиту
    • Пример с двумя процессами и переключением карты памяти
    • Приложение 9П-1 к главе 9
    • Приложение 9П-2 к главе 9
  • Заключение
  • Приложение 1. Выполнение примеров с использованием эмулятора qemu на Windows платформах
  • Приложение 2. Использование туннельного драйвера для выполнения примеров программирования сетевого контроллера в эмуляторе на Windows host платформе
  • Приложение 3. Образы систем для запуска рассматриваемого программного обеспечения отладки внутри виртуальных машин
  • Приложение 4. Возможные варианты заданий для самостоятельного решения с использованием техники, рассмотренной в данном пособии

Статистика использования

stat Количество обращений: 14
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика