======================================================
Программа `test_rgb_user.c` и UIO-драйвер `rgb_uio.ko`
======================================================

Введение
--------
В данной системе реализовано управление RGB-светодиодом с помощью пользовательского приложения `test_rgb_user.c`, использующего интерфейс UIO (Userspace I/O) к модулю ядра `rgb_uio.ko`. Такое разделение позволяет управлять оборудованием напрямую из пользовательского пространства без написания специфического ioctl-интерфейса, используя `mmap()`.

UIO-драйвер `rgb_uio.ko`
------------------------
Драйвер реализован как `platform_driver` и использует интерфейс `uio_info`, предоставляемый ядром Linux для создания пользовательских I/O-устройств. Он:

- Получает из Device Tree описания GPIO-пинов `red-gpios`, `green-gpios`, `blue-gpios`.
- Инициализирует эти пины в режиме вывода (`GPIOD_OUT_LOW`).
- Выделяет один байт памяти в kernel space (`kmalloc()` через `devm_kzalloc()`), который затем отображается в userspace с помощью `mmap()`.
- Регистрирует структуру `uio_info`, чтобы создать `/dev/uio0`.

Младшие три бита выделенного байта отвечают за включение каналов:

* Бит 0 — красный светодиод
* Бит 1 — зелёный светодиод
* Бит 2 — синий светодиод

Изменение значения этого байта изменяет состояния пинов, тем самым включая или выключая соответствующие цвета.

Файл устройства `/dev/uio0`
---------------------------
После загрузки драйвера ядро автоматически создаёт символьное устройство `/dev/uio0`, которое пользователь может открыть с правами на `read/write` и использовать `mmap()` для доступа к зарезервированной области памяти.

Программа `test_rgb_user.c`
---------------------------
Данная утилита компилируется как обычная C-программа и предназначена для запуска из терминала. Она:

1. Принимает аргумент командной строки — байт, задающий цвет в формате `0xXY`.
2. Открывает `/dev/uio0` с правами `O_RDWR`.
3. Выполняет отображение одного байта памяти (`mmap()`) из устройства в адресное пространство процесса.
4. Записывает полученное значение в отображённую память.
5. Это значение читается ядром и используется для управления состояниями GPIO-пинов.

Пример использования:

.. code-block:: bash

   ./test_rgb_user 0x01  # Включить только красный
   ./test_rgb_user 0x02  # Включить только зелёный
   ./test_rgb_user 0x04  # Включить только синий
   ./test_rgb_user 0x07  # Все три цвета включены
   ./test_rgb_user 0x00  # Все выключены

Связь с железом
----------------
Светодиод подключён к GPIO-пинам Raspberry Pi:

* Красный — GPIO 16
* Зелёный — GPIO 20
* Синий — GPIO 21

Сами пины определяются в Device Tree и передаются драйверу через `devm_gpiod_get()` в `rgb_uio.c`. Установка значений с помощью `gpiod_set_value_cansleep()` позволяет безопасно управлять пинами в любых условиях.

Заключение
-----------
Данная реализация UIO-драйвера и пользовательской утилиты показывает, как можно легко и эффективно связать ядро Linux, пользовательское пространство и реальное оборудование. Это прекрасная демонстрация low-level управления без необходимости писать сложные драйверы с ioctl-интерфейсом.