linux kernel 4.xでパラレルポートのLEDを制御してみる (非module版)

ひとつ前の記事では、パラレルポートの先につけたLEDをON/OFFさせるために、わざわざmoduleをこしらえて、丁寧なやり方で実装しました．けれど正直言ってかったるい．

今回は、moduleを使わずに、ユーザープログラムからパラレルポートへ出力させます．
ソースコードは正味たったの９行です．アホかってくらい簡単．

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その前に長い経緯を書かねばなるまいて．．．

こちらの記事に書きましたとおり、わたしのLinuxマシンにはCH382という謎のchipの載った中華基板が刺さっています．CH382がパラレルポートのchipなのですが、これのdetasheetがネットに無くて、レジスタ仕様が判らんのです．

もしもそれが判ったなら、ioperm(),outb()を使ったユーザープログラムでパラレルポート制御なんか簡単にできてしまうはずです．

ちくしょうな事にch382が仕様不明なのでmodule programmingしたのがひとつ前の記事だったのです．

moduleで動かせたので、今一度ch382の仕様を調べてみようとしたけれどムダでした．でも、いろんなことをして次第に手掛かりはつかめました．

【dmesg】
dmesgに次の文字が見えます．

parport0: PC-style at 0xe100, irq 16 [PCSPP(,...)]

parport0のIOアドレスは0xe100であるらしい．

【/proc】
cat /proc/ioports | grep parport
      e100-e102 : parport0
ここにもe100が登場する．しかもたったの３バイトと表示される．

【lspci】
lspciの表示の抜粋です．ここにもe100が見られます．
01:00.0 Serial controller: Device 1c00:3050 (rev 10) (prog-if 05 [16850])
        Interrupt: pin A routed to IRQ 16
        Region 0: I/O ports at e000 [size=256]
        Region 1: Memory at f0000000 (32-bit, prefetchable) [size=32K]
        Region 2: I/O ports at e100 [size=4]

これらより、e100から３バイトがパラレルポートIOであるらしい．

【wiki】
wikiパラレルポートを見ると、IBM PCのIO仕様は、SPPモードで３バイトだと書かれている．SPPモードとは、セントロニクスとしても知られる最も素朴なモードです．

レジスタbitとコネクタの相関関係は、この図がわかりやすい．

D0～D7のIN/OUTを指定するレジスタは無いのだろうかと勘繰りたくなるが、SPPモードでは出力オンリーなので、directionレジスタは存在しない．（SPP,ECP,EPPの選択レジスタは何処に在るのかという問題は依然として不明）


以上の情報から、わたしのLinuxマシンでは、e100番地を書き換えてやれば、パラレルポートの先端につけたLEDをON/OFFできると推測されました．

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やってみたソースコードはたったのこれだけ．IOを直接触っているので劇薬です．またマシンによってはe100番地じゃないケースもあり得るので注意してください．しくじってもわたしはしらんよー．
#include <sys/io.h>
#include <linux/unistd.h>
#define PARADRS 0xe100
int main(int argc, char *argv[]){
  if(argc!=2) return -1;
  if(ioperm(PARADRS, 8, 1)!=0) return -1;
  outb( argv[1][0], PARADRS );
  return 0;
}

ioperm()はe100番地の8bitをアクセスする許可を得ています．
outb()はe100番地をargvで上書きしてます．

ビルド方法
gcc -I/lib/modules/4.16.7-rt1-kona-rt/build/include leddirect.c
linux versionの部分は各位の環境によりけりで書き換えて下さい．

使い方
a.out 1
これで、パラレルポートのLEDが'1'のascii code=$31=00110001で発光します．
でも、これはroot権限者じゃないと動かないと思いますので注意、注意．

温故知新