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繫結至裝置節點

如要為 Fuchsia 系統中的裝置提供服務，驅動程式必須繫結至裝置節點。驅動程式管理員會維護節點的拓樸，其中每個節點代表系統中硬體或虛擬裝置的存取權。一旦繫結至裝置節點，驅動程式庫就可以開始為節點代表的裝置提供服務。

這個架構會將每個節點的節點屬性與驅動程式庫提供的繫結規則集合做連結，藉此將驅動程式與裝置節點配對。繫結規則是一組邏輯規則，用於說明驅動程式庫支援哪些節點屬性。

在本節中，您將建立綁定至 edu 裝置的骨架驅動程式庫，並實作裸驅動程式庫架構掛鉤。

建立新的驅動程式庫元件

首先，請在 Bazel 工作區中為名為 qemu_edu 的驅動程式庫元件建立新的專案目錄：

mkdir -p fuchsia-codelab/qemu_edu/drivers

完成本節後，專案應具有下列目錄結構：

//fuchsia-codelab/qemu_edu/drivers
                  |- BUILD.bazel
                  |- meta
                  |   |- qemu_edu.cml
                  |- qemu_edu.bind
                  |- qemu_edu.cc
                  |- qemu_edu.h

建立 qemu_edu/drivers/BUILD.bazel 檔案，並新增下列陳述式，以納入 Fuchsia SDK 的必要建構規則：

qemu_edu/drivers/BUILD.bazel：

load(
    "@rules_fuchsia//fuchsia:defs.bzl",
    "fuchsia_cc_driver",
    "fuchsia_component_manifest",
    "fuchsia_driver_bind_bytecode",
    "fuchsia_driver_component",
    "fuchsia_package",
)

新增元件資訊清單

元件資訊清單檔案會定義元件可執行檔的屬性，包括繫結規則和元件的功能。驅動程式會使用 driver 執行元件，以共用程式庫 (.so) 的形式載入。

建立 qemu_edu/drivers/meta/qemu_edu.cml 檔案並新增下列內容：

qemu_edu/drivers/meta/qemu_edu.cml：

{
    include: [
        "syslog/client.shard.cml",
    ],
    program: {
        runner: 'driver',
        binary: 'driver/libqemu_edu.so',
        bind: 'meta/bind/qemu_edu.bindbc',
        // Identifies the device categories, for compatibility tests. This
        // example driver uses the 'misc' category; real drivers should
        // select a more specific category.
        device_categories: [
          { category: 'misc', subcategory: '' },
        ],
    },
}

將下列建構規則新增至 qemu_edu/drivers/BUILD.bazel 檔案底部，以編譯元件資訊清單：

fuchsia_component_manifest()：說明編譯驅動程式庫元件資訊清單所需的來源檔案和依附元件。

qemu_edu/drivers/BUILD.bazel：

fuchsia_component_manifest(
    name = "manifest",
    src = "meta/qemu_edu.cml",
    includes = [
        "@fuchsia_sdk//pkg/syslog:client",
    ],
)

設定繫結規則

繫結規則會說明這個驅動程式庫可支援哪些裝置節點。這些項目會列為一系列條件陳述式，參照裝置節點屬性中的鍵/值組合。驅動程式庫必須符合下列所有規則，才能視為相符：

建立 qemu_edu/drivers/qemu_edu.bind，並新增下列繫結規則，宣告驅動程式支援 edu 裝置的 VID 和 DID：

qemu_edu/drivers/qemu_edu.bind：

using fuchsia.pci;

fuchsia.BIND_FIDL_PROTOCOL == fuchsia.pci.BIND_PROTOCOL.DEVICE;

// PCI VID/DID pair defined in the QEMU edu device specification:
fuchsia.BIND_PCI_VID == 0x1234;
fuchsia.BIND_PCI_DID == 0x11e8;

將下列建構規則新增至 qemu_edu/drivers/BUILD.bazel 檔案底部，以便編譯繫結規則：

fuchsia_driver_bytecode_bind_rules()：說明驅動程式庫的繫結規則。rules 屬性會指定包含此驅動程式庫繫結規則的檔案。deps 屬性會指定要與規則中指定的繫結規則一起使用的繫結程式庫。

qemu_edu/drivers/BUILD.bazel：

fuchsia_driver_bind_bytecode(
    name = "bind_bytecode",
    output = "qemu_edu.bindbc",
    rules = "qemu_edu.bind",
    deps = [
        "@fuchsia_sdk//bind/fuchsia.pci",
    ],
)

實作驅動程式庫掛鉤

驅動程式庫繫結後，架構會載入元件二進位檔，並建構使用 FUCHSIA_DRIVER_EXPORT() 巨集註冊的驅動程式庫類別例項。驅動程式會覆寫 Start() 方法，以便執行任何初始化工作。

建立 qemu_edu/drivers/qemu_edu.h 和 qemu_edu/drivers/qemu_edu.cc，然後加入下列固定程式碼，以建立驅動程式庫類別並設定初始 Start() 鉤子：

qemu_edu/drivers/qemu_edu.h：

#ifndef FUCHSIA_CODELAB_CC_QEMU_EDU_H_
#define FUCHSIA_CODELAB_CC_QEMU_EDU_H_

#include <fidl/examples.qemuedu/cpp/wire.h>
#include <lib/driver/component/cpp/driver_base.h>
#include <lib/driver/devfs/cpp/connector.h>

namespace qemu_edu {

class QemuEduDriver : public fdf::DriverBase {

 public:
  QemuEduDriver(fdf::DriverStartArgs start_args,
                fdf::UnownedSynchronizedDispatcher driver_dispatcher)
      : fdf::DriverBase("qemu-edu", std::move(start_args), std::move(driver_dispatcher)),
        devfs_connector_(fit::bind_member<&QemuEduDriver::Serve>(this)) {}

  virtual ~QemuEduDriver() = default;

  // Start hook called by the driver factory.
  zx::result<> Start() override;

 private:
  zx::result<> ExportToDevfs();
  void Serve(fidl::ServerEnd<examples_qemuedu::Device> request);

  fidl::WireSyncClient<fuchsia_driver_framework::Node> node_;
  fidl::WireSyncClient<fuchsia_driver_framework::NodeController> controller_;
  driver_devfs::Connector<examples_qemuedu::Device> devfs_connector_;
};

}  // namespace qemu_edu

#endif  // FUCHSIA_CODELAB_CC_QEMU_EDU_H_

qemu_edu/drivers/qemu_edu.cc：

#include "qemu_edu.h"

#include <lib/driver/component/cpp/driver_export.h>

namespace qemu_edu {

// Initialize this driver instance
zx::result<> QemuEduDriver::Start() {

  FDF_SLOG(INFO, "edu driver loaded successfully");

  return zx::ok();
}

}  // namespace qemu_edu

// Register driver hooks with the framework
FUCHSIA_DRIVER_EXPORT(qemu_edu::QemuEduDriver);

將下列建構規則新增至 qemu_edu/drivers/BUILD.bazel 檔案底部，將驅動程式庫程式碼編譯為共用程式庫二進位檔：

fuchsia_cc_driver()：指定來源和標頭檔案 (例如 qemu_edu.cc 和 qemu_edu.h)，用於建構 Fuchsia 的 C++ 驅動程式庫。

qemu_edu/drivers/BUILD.bazel：

fuchsia_cc_driver(
    name = "qemu_edu",
    srcs = [
        "qemu_edu.cc",
        "qemu_edu.h",
    ],
    deps = [
        "@fuchsia_sdk//pkg/driver_component_cpp",
        "@fuchsia_sdk//pkg/driver_devfs_cpp",
        "@fuchsia_sdk//pkg/hwreg",
        "@fuchsia_sdk//pkg/mmio",
    ],
)

載入驅動程式庫

初始的架構完成後，您可以將驅動程式庫發布至本機套件存放區，並驗證驅動程式是否已成功繫結至 edu 裝置。

將下列規則加入 qemu_edu/drivers/BUILD.bazel 檔案底部，將驅動程式庫元件建構為 Fuchsia 套件：

fuchsia_driver_component()：說明 qemu_edu 驅動程式庫元件的二進位檔和構件。
fuchsia_package()：將驅動程式庫元件建構為 Fuchsia 套件。

qemu_edu/drivers/BUILD.bazel：

fuchsia_driver_component(
    name = "component",
    bind_bytecode = ":bind_bytecode",
    driver_lib = ":qemu_edu",
    manifest = ":manifest",
)

fuchsia_package(
    name = "pkg",
    package_name = "qemu_edu",
    components = [
        ":component",
    ],
    visibility = ["//visibility:public"],
)

使用 bazel run 指令建構及執行元件目標：

bazel run //fuchsia-codelab/qemu_edu/drivers:pkg.component

bazel run 指令會執行下列步驟：

建構元件和套件。
將套件發布至本機套件存放區。
向目標裝置註冊套件存放區。
使用 ffx driver register 載入驅動程式庫元件。

您應該會看到驅動程式庫架構自動偵測相符項目，並將驅動程式庫繫結至 edu 裝置節點：

INFO: Build completed successfully, 1 total action
added repository bazel.pkg.component
Registering fuchsia-pkg://bazel.pkg.component/qemu_edu#meta/qemu_edu.cm
Successfully bound:
Node 'root.sys.platform.pt.PCI0.bus.00_06_0_.pci-00_06.0-fidl', Driver 'fuchsia-pkg://bazel.pkg.component/qemu_edu#meta/qemu_edu.cm'.

檢查系統記錄，確認驅動程式庫成功繫結後，您可以從驅動程式庫程式碼中看到 FDF_SLOG() 訊息：

ffx log --filter qemu_edu

[driver_index][driver_index,driver][I] Registered driver successfully: fuchsia-pkg://bazel.pkg.component/qemu_edu#meta/qemu_edu.cm.
[driver_manager][driver_manager.cm][I]: [driver_runner.cc:959] Binding fuchsia-pkg://bazel.pkg.component/qemu_edu#meta/qemu_edu.cm to  00_06_0_
[full-drivers:root.sys.platform.pt.PCI0.bus.00_06_0_][qemu-edu,driver][I]: [fuchsia-codelab/qemu_edu/qemu_edu.cc:28] edu driver loaded successfully
[driver-hosts:driver-host-3][][I]: [../../src/devices/bin/driver_host/driver_host.cc:349] Started driver url=fuchsia-pkg://bazel.pkg.component/qemu_edu#meta/qemu_edu.cm

探索更新的裝置節點

驅動程式庫已成功繫結至裝置節點，因此 ffx driver list 會回報驅動程式已載入：

ffx driver list --loaded

fuchsia-boot:///#meta/block.core.cm
fuchsia-boot:///#meta/bus-pci.cm
fuchsia-boot:///#meta/cpu-trace.cm
fuchsia-boot:///#meta/fvm.cm
fuchsia-boot:///#meta/hid.cm
fuchsia-boot:///#meta/intel-rtc.cm
fuchsia-boot:///#meta/netdevice-migration.cm
fuchsia-boot:///#meta/network-device.cm
fuchsia-boot:///#meta/pc-ps2.cm
fuchsia-boot:///#meta/platform-bus-x86.cm
fuchsia-boot:///#meta/platform-bus.cm
fuchsia-boot:///#meta/ramdisk.cm
fuchsia-boot:///#meta/sysmem.cm
fuchsia-boot:///#meta/virtio_block.cm
fuchsia-boot:///#meta/virtio_ethernet.cm
fuchsia-pkg://fuchsia.com/virtual_audio#meta/virtual_audio_driver.cm
fuchsia-pkg://bazel.pkg.component/qemu_edu#meta/qemu_edu.cm

使用 ffx driver list-devices 再次檢查裝置節點，並確認驅動程式現在已列為附加至 edu 裝置節點：

ffx driver list-devices root.sys.platform.pt.PCI0.bus.00_06_0_.pci-00_06.0-fidl --verbose

Name     : 0-fidl
Moniker  : root.sys.platform.pt.PCI0.bus.00_06_0_.pci-00_06.0-fidl
Driver   : fuchsia-pkg://bazel.pkg.component/qemu_edu#meta/qemu_edu.cm
11 Properties
[ 1/ 11] : Key fuchsia.BIND_FIDL_PROTOCOL     Value 0x000004
[ 2/ 11] : Key fuchsia.BIND_PCI_VID           Value 0x001234
[ 3/ 11] : Key fuchsia.BIND_PCI_DID           Value 0x0011e8
[ 4/ 11] : Key fuchsia.BIND_PCI_CLASS         Value 0x000000
[ 5/ 11] : Key fuchsia.BIND_PCI_SUBCLASS      Value 0x0000ff
[ 6/ 11] : Key fuchsia.BIND_PCI_INTERFACE     Value 0x000000
[ 7/ 11] : Key fuchsia.BIND_PCI_REVISION      Value 0x000010
[ 8/ 11] : Key fuchsia.BIND_PCI_TOPO          Value 0x000030
[ 9/ 11] : Key "fuchsia.hardware.pci.Device"  Value true
[10/ 11] : Key fuchsia.BIND_PROTOCOL          Value 0x000000
[11/ 11] : Key "fuchsia.platform.DRIVER_FRAMEWORK_VERSION" Value 0x000002

恭喜！您已成功將驅動程式庫元件繫結至 Fuchsia 上的裝置節點。

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