sourceforge で 1CDLinux 他開発中

(1)

もっともっともっともっと早早早早くくくく、、、もっと、もっともっともっと素敵素敵に素敵素敵ににリモートにリモートリモートリモートでででで解決解決解決解決 PepoLinux PepoLinuxPepoLinux PepoLinux

Open Microserver

＋

FOMA

Remote-Hand

2011.7.１5

OSC 2011 kansai@kyoto

IZAMUKARERA＆くじらのだんな山内

Twitter@kujiranodanna

[email protected]

(2)

sourceforge

で

(3)

Linux-2.6

系

FOMA Driver

開発

今回はこのお話

(4)

これを見ると

Linux USB driver

の

開発者になれる

ほんまかいな！

Vmplayer

と

Virtual Appliance

で

(5)

Linux

の

USB

Ｄｒｉｖｅｒの基礎知識

http://linuxjf.sourceforge.jp/JFdocs/kernel-docs-2.6/usb/

あたりをじっくり読んで

USB Driver

の理解を

Linux

の

source

は構造体がいっぱい

簡単に理解が

難しい事は置いといて

まずはやってみようという事で

(6)

Linux

の

USB

Ｄｒｉｖｅｒの予備知識少し

Linux USB

コアドライバ関数

USB

デバイスドライバが使用する

USB

数群・・・デバイスの登録・削除・データ転送他

usbcore.c

、

usb.c

、

device.c

他

USB Request Block(URB)

デバイスに合わせてデータ転送

urb.c

、

message.c

他

USB Driver

と構造体

(7)

Linux

の

USB

Ｄｒｉｖｅｒの予備知識少し

google

で「

usb

プロトコル解説」を

ＵＳＢはシリアル通信

ディスクリプタ・パイプ・インタフェース・エンドポイント等で

構成

USB

におけるデータのやり取りはエンドポイントと呼ばれ

る

FIFO

バッファを介して

ディスクリプタとはターゲット機器の設定情報

ＵＳＢを制御するチップのファームウェアに

パイプとは

インターフェースを数本まとめたもの

インタフェースとは

エンドポイントをまとめたもの

エンドポイントとは

アドレス指定の可能な

FIFO

（データ・制御・割り込み）

(8)

FOMA

のパイプ・インターフェース

(9)

Address

→

Configure

のシーケンス

Get Descriptor

Device Descriptor

Get Descriptor

Configuration Descriptor

Set Configuration

ＵＳＢホスト

ＵＳＢデバイス

Connect Device to

USB HOST

Address

(10)

Configure

→

Actived

のシーケンス

SET_LINK

Request Acknowledge

Active Mode

機能初期化

Request Acknowledge

ＵＳＢホスト

ＵＳＢデバイス

Configured

(11)

Modem Open

とデータの書き込み

シーケンス

ＵＳＢホスト

ＵＳＢデバイス

Configured

Active Mode

Modem

Request_Acknowledge

HOST

アプリ

Open

Active

Open OK

書き込み

_{バルク転送}

OUT

ACK

DATA

バルク転送

IN

読み込み

Active

(12)

USB

転送の種類

control

（

（コントロール

（

コントロール

コントロール）

）

）転送

転送

デバイスの設定・制御

interrupt

（

（インタラプト

（

インタラプト

インタラプト）

）

）転送

）

転送

一定間隔でデータを転送、キーボードやマウスな

ど

bulk

（

（バルク

（

バルク

バルク）

）

）転送

転送

比較的まとまった量のデータを非周期的に転送、

USB

メモリなど

isochronous

（

（アイソクロナス

アイソクロナス

アイソクロナス）

）

）転送

）

転送

(13)

SOF:Start of Frame

PID:Packet Identifer

ADDR:Device Address

ENDP:End Point

CRC:Cyclic Redundancy Check

USB

はシリアル通信

SOF

Field

Sync

PID

Frame

Number

CRC5

Bits

8

11

5 Token

Field

Sync

PID

ADDR

ENDP

CRC5

Bits

8

7

4

5 PID

(14)

USB

はシリアル通信

Data

Field

sync

PID

DATA

CRC16

Bits

8

0 ～

8192

16 Handsha

ke

Filed

sync

PID

(15)

PID Type

Type

PID Name

Code

Definition

Token

OUT

0001

Endpoint

IN

1001

Host

SETUP

1101

DATA

DATA0

0011

ODD

DATA1

0101

EVEN

Handshake

ACK

0010

Acknowledg

ment

NAK

1010

Negative

Acknowled

gment

(16)

Descriptor

標準

Device Descriptor 0x12Byte

Configuration Descriptor 0x09Byte

Interface Descriptor 0x09Byte

(17)

USB

の遷移状態（

FOMA

）

(18)

Driver

の開発（準備）

1. 開発用の

usb device

を用意、今回は

FOMA

携帯

2. Windows

へ

VMplayer

を

install

3. Virtual Appliance

Remote-Hand-v0.2

を

install

4. Linux Kernel-souce

の

install

（

PepoLinux

は既設定）

Kernel

の

debug

を有効

―＞

Symbol: DEBUG_KERNEL [=y]

USB

の

debug

を有効

―＞

Symbol: USB_DEBUG [=y]

usb moniter

を有効

(19)

VMplayer PepoLinux

起動

3 ：

small mode

選択

(20)

DHCP

で

IP

取得・起動

…Samba

へアクセス

(21)

ユーザ名：

nobody

パスワード：空白→

OK

(22)

Samba

共有ファイルへアクセス

(23)

別途ダウンロードした

Kernel-source

をドラッグ＆ドロップ→転送

(24)

(25)

Kernel-source

コピー完了

(26)

Vmplayer

の

PepoLinux

へログイン

(27)

Kernel-source

の展開

(28)

(29)

Teraterm

でログイン

(30)

(31)

ユーザ名：

root

パスワード：

root

(32)

USB HUB

へ

device

を接続

PC

へ

FOMA

を接続、ゲスト

OS

へ接続

ＵＳＢデバイスを

マウス操作で

(33)

FOMA

を接続でｐｐｐ

Server

が起動

(34)

(35)

FOMA

接続でｐｐｐ

server

が起動

なので監視プログラムを停止

# vi /etc/inittab

.

#c54:5:respawn:/sbin/agetty 38400 ttyS0

#c55:5:respawn:/sbin/agetty -I

'at&fe0q1&d2&c1s0=1¥015' 38400 /dev/ttyUSB0

c56:5:respawn:/usr/local/bin/peporemote

↓

#

の挿入

#c56:5:respawn:/usr/local/bin/peporemote

inittab

の再度読み込み

# init q

(36)

acm-FOMA

の最新版を

download

http://sourceforge.jp/projects/pepolinux/downloads/52114/acm-FOMA.v0.26.10.tar.gz

/

(37)

ダウンロードした

acm-FOMA.v0.26.10.tar.gz

を転送

(38)

転送したファイルを展開

# tar xvfz acm-FOMA.v0.26.10_.tar.gz

acm-FOMA.v0.26.10/

acm-FOMA.v0.26.10/README

acm-FOMA.v0.26.10/acm-FOMA.c

acm-FOMA.v0.26.10/acm-FOMA.v0.26.10.patch

acm-FOMA.v0.26.10/Makefile

# cd acm-FOMA.v0.26.10

[[email protected]]# ls

Makefile README FOMA.c

acm-FOMA.v0.26.10.patch

(39)

acm-FOMA

を試しに

make

[[email protected]]# make

make -C /lib/modules/2.6.38.6-pepo/build

M=/root/acm-FOMA.v0.26.10 modules

make[1]: Entering directory

`/mnt/hdd/src/linux-2.6.38.6-pepo'

Building modules, stage 2.

MODPOST 1 modules

make[1]: Leaving directory

`/mnt/hdd/src/linux-2.6.38.6-pepo'

(40)

make

でエラーが出た場合

make modules_install

[[email protected]]# make

make -C /lib/modules/2.6.38.6-pepo/build

M=/root/acm-FOMA.v0.26.10 modules

make: *** /lib/modules/2.6.38.6-pepo/build: No such

file or directory. Stop.

make: *** [acm-FOMA] Error 2

[[email protected]]# cd

/usr/src/linux-2.6.38.6-pepo

(41)

FOMA

Ｄｒｉｖｅｒを削除

[[email protected]]# make uninstall

uninstall acm-FOMA.ko in

/lib/modules/2.6.38.6-pepo/kernel/drivers/usb/class

rm -f

/lib/modules/2.6.38.6-pepo/kernel/drivers/usb/class/acm-FOMA.ko

depmod -a

uninstall acm-FOMA.ko completed!

[[email protected]]#

(42)

FOMA

を再接続

（

acm-FOMA

）

Driver

が無くても

# tail /var/log/messages

un 18 19:51:55 (none) kernel: usb 2-1: new full speed USB

device using uhci_hcd and address 12

Jun 18 19:51:55 (none) kernel: usb 2-1: New USB device found,

idVendor=0409, idProduct=0270

Jun 18 19:51:55 (none) kernel: usb 2-1: New USB device strings:

Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3

Jun 18 19:51:55 (none) kernel: usb 2-1: Product: FOMA N09A

Jun 18 19:51:55 (none) kernel: usb 2-1: Manufacturer: NEC

Jun 18 19:51:55 (none) kernel: usb 2-1: SerialNumber:

(43)

Driver

の開発準備

接続前

# lsusb

Bus 002 Device 002: ID 0e0f:0002 VMware, Inc. Virtual USB Hub

Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub

Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

接続後

# lsusb

Bus 002 Device 012: ID 0409:0270 NEC Corp.

Bus 002 Device 002: ID 0e0f:0002 VMware, Inc. Virtual USB Hub

Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub

Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

これが目的

Vender ID

：

0409

(44)

usb-skeleton.c

の取り出し

# cd /usr/src/linux-2.6.38.6-pepo

# sz drivers/usb/usb-skelton.c

(45)

Tera Term

でファイル→転送→

Z

ＭＯＤＥＭ→受信

(46)

(47)

Vendor ID

と

Product ID

を書き換え保存

#define USB_SKEL_VENDOR_ID

0x0409

#define USB_SKEL_PRODUCT_ID 0x0270

usb-skeleton.c

→

my-usb.c

名前をつけて保存

(48)

my-usb.c

を

(49)

Makefile

の修正

acm-FOMA

→

my-usb

[[email protected]]# vi Makefile

KERVER :=$(shell uname -r)

KERDIR :=/lib/modules/$(KERVER)/build

MODDIR :=/lib/modules/$(KERVER)/kernel/drivers/usb/class

MODNAME :=acm-FOMA

→

my-usb

PWD :=$(shell pwd)

all: $(MODNAME)

obj-m :=$(MODNAME).o

$(MODNAME):

(50)

my-usb.c

make && make install

[[email protected]]# make

make -C /lib/modules/2.6.38.6-pepo/build M=/root/acm-FOMA.v0.26.10 modules

make[1]: Entering directory `/mnt/hdd/src/linux-2.6.38.6-pepo'

CC [M] /root/acm-FOMA.v0.26.10/my-usb.o

Building modules, stage 2.

MODPOST 1 modules

LD [M] /root/acm-FOMA.v0.26.10/my-usb.ko

make[1]: Leaving directory `/mnt/hdd/src/linux-2.6.38.6-pepo'

[[email protected]]# make install

install -m 744 -c my-usb.ko /lib/modules/2.6.38.6-pepo/kernel/drivers/usb/class

depmod -a

install my-usb.ko completed!

[[email protected]]#

(51)

Driver

の

Debug

準備

Tera Term Pro

で

Vmplayer

の

PepoLinux

へ

login

● syslog.conf

を修正

vi /etc/syslog.conf

#kern.* /dev/console

kern.* /var/log/debug

←追加

● syslog

を

restart

とログを監視

/etc/init.d/syslog restart

tail -f /var/log/debug

● usbmon

を設定、起動

modprobe usbmon

(52)

usbmon

で

device

のやり取りを確認

# ls /sys/kernel/debug/usb/usbmon

0s 0u 1s 1t 1u 2s 2t 2u

# cat /sys/kernel/debug/usb/usbmon/2u

>/var/log/usbmon &

Tera Term

のファイル→セッションの複製で２つの

Window

を開き、

/var/log/usbmon

、

/var/log/debug

、２

つのログを確認

# tail -f /var/log/usbmon

(53)

tail -f /var/log/debug

Device

の検出

[[email protected]]# tail -f /var/log/debug

Jun 18 21:48:55 epicon kernel: klogd 1.4.1, log source = /proc/kmsg started.

Jun 18 21:49:10 epicon kernel: hub 2-0:1.0: state 7 ports 2 chg 0000 evt 0002

Jun 18 21:49:10 epicon kernel: uhci_hcd 0000:02:00.0: port 1 portsc 0083,00

Jun 18 21:49:10 epicon kernel: hub 2-0:1.0: port 1, status 0101, change 0001, 12 Mb/s

Jun 18 21:49:10 epicon kernel: hub 2-0:1.0: debounce: port 1: total 100ms stable 100ms status 0x101

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: new full speed USB device using uhci_hcd and address 16

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: default language 0x0409

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: udev 16, busnum 2, minor = 143

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: New USB device found, idVendor=0409, idProduct=0270

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: Product: FOMA N09A

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: Manufacturer: NEC

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: SerialNumber: 3***********7

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usb 2-1: usb_probe_device

Jun 18 21:49:11 epicon kernel: usbserial_generic 2-1:1.1: usb_probe_interface

Jun 18 21:49:12 epicon kernel: skeleton 2-1:1.1: USB Skeleton device now attached to USBSkel-0

Jun 18 21:49:12 epicon kernel: skeleton 2-1:1.2: usb_probe_interface

Jun 18 21:49:12 epicon kernel: skeleton 2-1:1.2: usb_probe_interface - got id

Jun 18 21:49:12 epicon kernel: my_usb: Could not find both bulk-in and bulk-out endpoints

Jun 18 21:49:12 epicon kernel: skeleton: probe of 2-1:1.2 failed with error -12

Jun 18 21:49:12 epicon kernel: skeleton 2-1:1.3: usb_probe_interface

Jun 18 21:49:12 epicon kernel: skeleton 2-1:1.3: usb_probe_interface - got id

Jun 18 21:49:12 epicon kernel: skeleton 2-1:1.3: looking for a minor, starting at 0

(54)

tail -f /var/log/usbmon

Device Descriptor

の受信

f1811b80 1776382455 S Co:4:001:0 s 23 03 0004 0001 0000 0

f1811b80 1776382480 C Co:4:001:0 0 0

f1811b80 1776432793 S Ci:4:001:0 s a3 00 0000 0001 0004 4 <

f1811b80 1776432824 C Ci:4:001:0 0 4 = 03010000

f1811b80 1776483787 S Co:4:001:0 s 23 01 0014 0001 0000 0

f1811b80 1776483803 C Co:4:001:0 0 0

f1811b80

1776483837

S

Ci:4:000:0

s

80 06 0100 0000 0040 64 <

f1811b80

1776487861

C

Ci:4:000:0

0

18 = 12010002 ffffff40 09047002 00010102 0301

①

②

③④

⑤

⑥

⑦⑧⑨

⑩

f1811b80 1776382480 C Co:4:001:0 0 0

①URB Tag

②Timestamp in microseconds

③S-

submission:命令

C–

callback:命令の従属処理

E-

submission error

④URB type and direction

Ci Co Control input and output Zi Zo Isochronous input and output

Ii Io Interrupt input and output Bi Bo Bulk input and output

⑤

Bus number

⑥Device address

⑦Endpoint number ⑧URB Status word

⑨Data Length

⑩Data Tag

(55)

modules load

＆

device registered

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: skeleton 2-1:1.1: USB Skeleton device now

attached to USBSkel-0

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: skeleton 2-1:1.2: usb_probe_interface

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: skeleton 2-1:1.2: usb_probe_interface - got id

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: my_usb: Could not find both in and

bulk-out endpoints

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: skeleton 2-1:1.3: USB Skeleton device now

attached to USBSkel-1

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: skeleton 2-1:1.4: usb_probe_interface

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: skeleton 2-1:1.4: usb_probe_interface - got id

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: my_usb: Could not find both in and

bulk-out endpoints

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: skeleton: probe of 2-1:1.4 failed with error -12

Jun 22 12:31:41 epicon kernel: usbcore: registered new interface driver

(56)

modules

と

dev

が登録されるだけで

read

も

write

も出来ませんが

(^_^;)

[[email protected]]# ll /dev/skel*

crw--- 1 root root 180, 0 6

月

22 12:31 /dev/skel0

crw--- 1 root root 180, 1 6

月

22 12:31 /dev/skel1

[[email protected]]#

[[email protected]]# lsmod

Module Size Used by

my_usb 4304 0

usbmon 13116 0

ipv6 218429 12

nf_conntrack_ftp 4085 0

(57)

今回の

Debug

手法で

acm-FOMA new releases

acm-FOMA

とは

USB

接続が出来る

FOMA

携帯電話用の

Linux

Kernel-2.6

以降の

driver

/drivers/usb/class/cdc-acm.c

を

docomo

の

FOMA

の

driver

として改造、

2007.3.31

初リリース

当初

FOMA

の機種毎にコード追加してリリースを、

余りに早い新機種ラッシュそれに対応すべく

2007.11.17

に機種別コードを不要へ

従来から

MODEM

モードのみでしたが、

2011.5.28

v0.26.10

からは

OBEX

と

ATcommand

モードの３

モードをサポート出来るように

(58)

Remote-Hand

では２つの

AP

で利用

１つ目は

MODEM

WWW

MAIL

・

DNS

USB

接続

シリアル接続

FOMA

網

64 ｋデジタル通信

or

384 ｋパケット通信

• リモートハンド側から携帯電話経由でログイン、リモートで対応

Open Micro Server

と

FOMA

を

USB

接続

リモートハンドを依頼

(59)

Remote-Hand

では２つの

AP

で利用

２つ目は

AT Command Mode

リモートハンド

USB

接続

FOMA

網

＆

一般電話網

• パソコンの

ping TimeOut

を電話で通知

• うさぎが人参を食べたら、人参を補充し電話で通知

• トラが檻を破って脱走したら、パトライトを点灯

• 問題はうさぎやトラをどうやって認識させるか

Open Micro Server

の

DIO

(60)

modem mode

接続後は

PPP

を起動させる

[root@~]# epicon -l /dev/ttyACM0

** Welcome to epicon Version-4.8 Copyright Isamu Yamauchi

compiled:Feb 11 2011 **

exit ~.

Connected /dev/ttyACM0

at

OK

at&f

atd09012345678

OK

Disconnected

(61)

obex mode

コマンドの投げ方が不明

[root@~]# epicon -l /dev/ttyACM1

** Welcome to epicon Version-4.8 Copyright Isamu Yamauchi

compiled:Feb 11 2011 **

exec shell ~!

send binary files ~f

call rz,sz,sx,rx ~rz,~sz,~sx,~rx

call kermit ~sk,~rk

external command ~C

change speed ~c

exit ~.

Connected /dev/ttyACM1

ERROR

Disconnected

(62)

AT command mode

DOCOM

ハンズフリー

MODE

[root@~]# epicon -l /dev/ttyACM2

** Welcome to epicon Version-4.8 Copyright

Isamu Yamauchi compiled:Feb 11 2011 **

Connected /dev/ttyACM2

atd09012345678;

OK

ath

OK

・・・

modem

と

device

が各々、なのでパケット接続

音声発信→電話番号＋；

コロン付加、無：テレビ電話

(63)

(64)

(65)

(66)

PepoLinux

OpenMicroServer

+

FOMA Remote

-

Hand

リモートハンド

WWW

MAIL

・

DNS

USB

接続

シリアル接続

• リモートハンド側から携帯電話経由でログイン、リモートで対応

• 究極のセキュリティと経済性・・・必要以外は携帯電話を外す、着信拒否

Open Micro Server

と

FOMA

を

USB

接続

リモートハンドを依頼

FOMA

網

64 ｋデジタル通信

or

384 ｋパケット通信

(67)

リモートハンド

USB

接続

FOMA

網

64 ｋデジタル通信

or

384 ｋパケット通信

• トラが檻を破って脱走したらパトライトを点灯させ電話通知

• うさぎが人参を食べたら、人参を補充し

Mail

で通知

• Ｓｅｒｖｅｒの

ping TimeOut

を

Mail

と電話で同時通知

• うさぎやトラをどうやって認識させる？

Open Micro Server

の

DIO

端子を使い動物を監視

PepoLinux

OpenMicroServer

(68)

ご清聴ありがとう御座いました

これだけでは

Device

を

R/W

も出来ない

Linux USB Driver

の開発・

Debug

の雰囲気を

味わえた

前回

2011.4.16 OSC Kobe

で

USB Driver

説明

は少し手抜き、なので今回少々

Open Microserver

＋

FOMA Remote-Hand

は

デモ展示を見に来てね

sourceforge で 1CDLinux 他開発中

Open Microserver

＋

FOMA

Remote-Hand

2011.7.１5

OSC 2011 kansai@kyoto

IZAMUKARERA＆くじらのだんな山内

Twitter@kujiranodanna

[email protected]

sourceforge

で

Linux-2.6

系

FOMA Driver

開発

今回はこのお話

これを見ると

Linux USB driver

の

開発者になれる

ほんまかいな！

Vmplayer

と

Virtual Appliance

で

Linux

の

USB

Ｄｒｉｖｅｒの基礎知識

http://linuxjf.sourceforge.jp/JFdocs/kernel-docs-2.6/usb/

あたりをじっくり読んで

USB Driver

の理解を

Linux

の

source

は構造体がいっぱい

簡単に理解が

難しい事は置いといて

まずはやってみようという事で

Linux

の

USB

Ｄｒｉｖｅｒの予備知識少し

Linux USB

コアドライバ関数

USB

デバイスドライバ が使用する

USB

関連の関

数群・・・デバイスの登録・削除・データ転送他

usbcore.c

、

usb.c

、

device.c

他

USB Request Block(URB)

デバイスに合わせてデータ転送

urb.c

、

message.c

他

USB Driver

と構造体

Linux

の

USB

Ｄｒｉｖｅｒの予備知識少し

google

で「

usb

プロトコル 解説」を

ＵＳＢはシリアル通信

ディスクリプタ・パイプ・インタフェース・エンドポイント等で

構成

USB

におけるデータのやり取りはエンドポイントと呼ばれ

る

デバイスドライバが使用する

プロトコル解説」を

_{バルク転送}