Symbian-laiteajuriohjelmointi

Abstract

Symbian OS on tämän hetken suosituin älypuhelinten käyttöjärjestelmä. Matkapuhelin koostuu useista erilaisista laitteista, joita ohjaamaan tarvitaan laiteajureita. Opinnäytetyö syntyi Sesca Mobile Software Oy:n tarpeesta perehtyä Symbian-laiteajuriohjelmointiin.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli laiteajuriohjelmointiin perehtyminen ja esimerkkilaiteajurin rakentaminen. Tavoitteena oli, että työn tuloksena syntyvää esimerkkiajuria ja opinnäytetyötä voidaan käyttää apuna yrityksen sisäisessä koulutuksessa.

Symbian-laiteajuriohjelmointi perustuu laiteajuriohjelmistokehykseen, jonka ehdoilla laiteajurit rakennetaan. Laiteajuri toimii Symbian-puhelimen kernel-tasolla, johon normaalilla ohjelmalla ei ole suoritusoikeuksia. Ohjelmistokehyksen avulla luodaan kanava käyttäjätasolta kernel-tasolle, ja laiteajurin käyttäminen tavallisesta ohjelmasta tulee mahdolliseksi. Laiteajuriohjelmistokehyksen tehtävänä on helpottaa laiteajuriohjelmointia ja parantaa laiteajurin tietoturvaa.

Tutkiva osa keskittyi pääasiassa laiteajuriohjelmistokehyksen toimintaan. Aluksi perehdyttiin yleisesti Symbian OS:ään ja laiteajuriohjelmistokehykseen. Seuraavaksi siirryttiin laiteajuriohjelmoinnissa tarvittaviin luokkiin ja laiteajurin ohjelmointiin. Työssä selvitetään, mitä kernel-tasolla tapahtuu sillä aikaa, kun laiteajuriohjelmaa ajetaan.

Työ kohdistui esimerkkilaiteajurin rakentamiseen. Siinä selvitettiin yksityiskohtaisesti, miten laiteajurikoodin suoritus etenee käyttäjäsäikeeltä kernel-säikeelle. Lisäksi tarkasteltiin, miten laiteajuri käsittelee synkronisia ja asynkronisia pyyntöjä ja miten kernel-säie ilmoittaa käyttäjäsäikeelle asynkronisen toimenpiteen valmistumisesta.

Symbian OS is the most popular operating system in smart phones. A mobile phone consists of many kinds of devices which need device drivers. This thesis was done for Sesca Mobile Software OY which needed a reseach of the Symbian device driver model.

The purpose of the thesis was to examine device driver programming and to build a model device driver. The model driver and the thesis could be used later in internal training.

Symbian device driver programming is based on the device driver framework. The device driver is on the kernel-side, while the program using the device is on the user-side. The device driver framework creates a channel from the user-side to the kernel-side. The framework makes programming of the device driver easier and it also allows a safe access to the kernel-side.

The research part of the thesis is about understanding the device driver framework. At first the device driver framework and the Symbian operating system were explained in general. The next phase was to introduce the device driver classes and how the device driver should be programmed. The thesis clarified the kernels´ way of processing the device driver program in the device driver framework.

Implementing of the model device driver focused in detail on how the execution of the device driver proceeded from the user-side thread to the kernel thread. It also introduced a couple of methods how the device driver handled synchronous and asynchronous requests, and how the kernel thread signalled the user thread, when the asynchronous request was complete.