第1个驱动程序_点灯

怎么写驱动程序呢？不要害怕。慢慢道来。
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1. 字符设备驱动

先介绍字符驱动设备，什么是字符设备驱动呢？可以看LDD3的介绍。
linux系统将外设都当成文件设备来访问。当调用open()，read()， write()函数的时候，这是C库定义的函数，调用的时候，都将引起软件中断SWI val，这个val就代表不同的访问函数。当SWI软件中断发生时，将调用内核函数进行处理，根据不同的val值，调用不同的处理函数。

2. 写驱动程序

2.1 看硬件原理图

点亮LED灯，先看硬件连接图。

 

可以看到：

LED1 -----> GPF4
LED2 -----> GPF5
LED3 -----> GPF6

如何点灯，需要参看2440的手册，查看寄存器。
共需查看两个寄存器，配置寄存器和数据寄存器。

 


端口GPF的四个寄存器地址：

2.2 写驱动程序

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>

static struct class *firstdrv_class;
static struct class_device    *firstdrv_class_dev;

volatile unsigned long *gpfcon = NULL;
volatile unsigned long *gpfdat = NULL;


static int first_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    //printk("first_drv_open\n");
    /* 配置GPF4,5,6为输出 */
    *gpfcon &= ~((0x3<<(4*2)) | (0x3<<(5*2)) | (0x3<<(6*2)));  // 先清除对应的2位
    *gpfcon |= ((0x1<<(4*2)) | (0x1<<(5*2)) | (0x1<<(6*2)));   // 设置2位，设置
    return 0;
}

static ssize_t first_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
    int val;

    //printk("first_drv_write\n");

    copy_from_user(&val, buf, count); //    copy_to_user();

    if (val == 1)
    {
        // 点灯
        *gpfdat &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
    }
    else
    {
        // 灭灯
        *gpfdat |= (1<<4) | (1<<5) | (1<<6);
    }

    return 0;
}

static struct file_operations first_drv_fops = {
    .owner = THIS_MODULE, /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
    .open = first_drv_open,
    .write    =    first_drv_write,
};


int major;
static int first_drv_init(void)
{
    major = register_chrdev(0, "first_drv", &first_drv_fops); // 注册, 告诉内核

      // 1. 先注册一个类
    firstdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "firstdrv");

    // 2. 在类下注册一个设备，设备文件就是： /dev/xyz， 对应的设备编号： MKDEV(major, 0)
    firstdrv_class_dev = class_device_create(firstdrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "xyz"); /* /dev/xyz

      // 3. IO地址的重映射，内核用虚拟地址，0x56000050表示首地址，16表示16个字节
    //    这里就相当于16 = 4bytes x 4， 相当于4个32位的地址，地址重映射了GPF的四个寄存器的地址。
    //
    gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16); // 地址重映射4个32位的地址，并返回GPFCON寄存器的虚拟地址
    gpfdat = gpfcon + 1;                                        // 获取GPFDAT的虚拟地址

    return 0;
}

static void first_drv_exit(void)
{
    unregister_chrdev(major, "first_drv"); // 卸载

    class_device_unregister(firstdrv_class_dev);
    class_destroy(firstdrv_class);
    iounmap(gpfcon);
}

module_init(first_drv_init);
module_exit(first_drv_exit);


MODULE_LICENSE("GPL");

字符设备几部曲：
（1）初始化函数：包含对设备的注册
（2）退出函数：从系统中取消模块的接口
（3）驱动对应的file_operations结构体，以及各个功能函数的实现
（4）GPL许可证。

2.3 Makefile

注意板子运行什么内核树版本，那么编译的应用程序，驱动程序最好都要用同样版本的内核树编译出来。所以需要先配置好linux-2.6.22.6内核源码树，
然后到该代码树下进行编译驱动程序。

KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6

all:
    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules

clean:
    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
    rm -rf modules.order

obj-m    += first_drv.o

3. 测试

3.1 测试程序

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

/* firstdrvtest on
  * firstdrvtest off
  */
int main(int argc, char **argv)     // argc: 表示输入的参数个数，argv：表示具体的输入参数（字符串）
{
    int fd;
    int val = 1;

    fd = open("/dev/xyz", O_RDWR);  // 将调用驱动函数：first_drv_open

    if (fd < 0)                     // fd<0,表示打开文件失败
    {
        printf("can't open!\n");
    }
    if (argc != 2)
    {
        printf("Usage :\n");
        printf("%s \n", argv[0]);
        return 0;
    }

    if (strcmp(argv[1], "on") == 0)
    {
        val = 1;
    }
    else
    {
        val = 0;
    }

    write(fd, &val, 4);  // 将调用驱动函数：first_drv_write；
                         // 表示将地址&val处4个字节的东西传入到fd中。因为这个val为4个字节的整形数据，这里就是将val传进内核中
                         // fd为打开文件/dev/xyz返回的文件句柄。
    return 0;
}

3.2 测试

测试驱动：
（1）加载驱动：insmod first_drv.ko
（2）查看：lsmod
（3）查看： cat /proc/devices
（4）查看是否生成设备文件： ls -l /dev/xyz
（5）运行测试文件： ./firstdrvtest
（6）卸载驱动： rmmod first_drv

4. 总结

4.1 字符设备是如何工作的？

4.2 驱动怎么写？

（1）有一个file_operations结构体，里面有各种操作函数，函数里面就有对硬件的操作。
（2）有设备入口函数：里面进行设备注册，注册的时候，建立主设备号和file_operations结构体的对应关系。
（3）有设备出口函数：主要是设备卸载时，对原先加载的接口进行清除处理等。
（4）还有GPL许可证要记得加上。