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2010-03-27 23:13:09
编写驱动程序，首先要了解是什么类型的设备。linux下的设备分为三类，分别为：字符设备，块设备和网络设备。字符设备类型是根据是否以字符流为数据的交换方式，大部分设备都是字符设备，如键盘，串口等，块设备则是以块为单位进行管理的设备，如，磁盘。网络设备就是网卡等。
其次要了解应用程序和驱动程序的区别，两者的主要区别分为以下三点：
1入口函数的任务不相同，应用程序完成一个任务，驱动只完成初始化工作，比如中断
申请，寄存器设置，定时器设置。
2运行时的cpu模式不相同，驱动具有很高的权限，应用程序是在用户态下运行，而驱
动程序是在内核态下执行。
3 驱动程序不能调用C库函数，内核为驱动程序提供一些函数。如printk(KERN_NOTICE fmt, ##arg)，第一个参数为打印级别，有如下的打印级别：
KERN_EMERG 用于紧急事件,一般是系统崩溃前的提示信息
KERN_ALERT 用于需要立即采取动作的场合
KERN_CRIT 临界状态,通常设计验证的硬件或软件操作失败
KERN_ERR 用于报告错误状态.设备驱动程序通常会用它报告来自硬件的问题
KERN_WARNING 就可能出现的问题提出警告.这些问题通常不会对系统造成严重破坏
KERN_NOTICE 有必要提示的正常情况.许多安全相关的情况用这个级别汇报
KERN_INFO 提示性信息.有很多驱动程序在启动时用这个级别打印相关信息
KERN_DEBUG 用于调试的信息
u_long copy_from_user(void *to, const void *from, u_long len)，由用户态拷贝到内核态；
u_long copy_to_user(void * to, const void *from, u_long len)，由内核态拷贝到用户态。
鉴于以上区别，驱动程序需要完成以下三点基本功能：
1：要对设备进行初始化和释放功能模块，就如上面的寄存器设置，中断的申请，向内核注
册驱动程序（register_chrdev（）），卸载驱动程序（unregister_chrdev（））。
2：能进行数据传输，在read()，write()函数里具体实现，数据传输工作。
3：能进行控制操作，给用户提供的ioctl（）函数里可实现一些用户的选择性设置功能。
确定一个设备的执行函数集（结构体）
static struct file_operations myGPIO_fops = {
owner: THIS_MODULE,
write: myGPIO_write,
read: myGPIO_read,
ioctl: myGPIO_ioctl,
open: myGPIO_open,
release: myGPIO_release,
};
接下来是初始化工作，需要写在一个init（）函数中，这个函数是独立的也是自动执行的，在这之中主要是对一些寄存器进行初始化操作。同样需要完成卸载驱动模块。
myGPIO_Major = register_chrdev(0, DRIVER_NAME, &myDriver_fops);
上面的程序完成设备号的注册，第一个参数为主设备号，一般为0，由系统来分配。
第二个参数为设备名，这需要在/dev/（/dev目录下设备名由命令
unregister_chrdev(myGPIO_Major, DRIVER_NAME);
最后将这两个模块加入到内核中，由程序段的最后两行完成。
static int __init myGPIO_init(void)
{
PRINTK("GPIO init\n");
myGPIO_Major = register_chrdev(0, DRIVER_NAME, &myGPIO_fops);
if(myGPIO_Major < 0)
{
PRINTK("register char device fail!\n");
return myGPIO_Major;
}
PRINTK("register myGPIO OK! Major = %d\n", myGPIO_Major);
#ifdef CONFIG_DEVFS_FS
devfs_myDriver_dir = devfs_mk_dir(NULL, "GPIO", NULL);
devfs_myDriver_raw = devfs_register(devfs_myDriver_dir, "raw0", DEVFS_FL_DEFAULT, myGPIO_Major, 0, S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR, &myGPIO_fops, NULL);
PRINTK("add dev file to devfs OK!\n");
#endif
return 0;
}
static void __exit myGPIO_exit(void)
{
/* Module exit code */
PRINTK("GPIO exit\n");
/* Driver unregister */
if(myGPIO_Major > 0)
{
#ifdef CONFIG_DEVFS_FS
devfs_unregister(devfs_myDriver_raw);
devfs_unregister(devfs_myDriver_dir);
#endif
unregister_chrdev(myGPIO_Major, DRIVER_NAME);
}
return;
}
MODULE_AUTHOR("LiuFan");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
module_init(myGPIO_init);
module_exit(myGPIO_exit);
设备执行函数功能的实现将在下面完成。如结构体的函数，但并不是全都需要实现。open()函数中是执行一些设备工作前的初始化工作。rlease()则是将设备的相关寄存器恢复到原来的值。read()函数是将设备中的数据拷贝到内核，write（）函数是将内核数据拷贝到对应的设备中。MOD_INC_USE_COUNT和MOD_DEC_USE_COUNT两个宏是提供给系统对硬件资源进行控制访问的。在open（）和rlease()两个函数中最基本的操作应是实现以上两个宏的操作。
static unsigned char myGPIO_Buffer[1024*1024];
/* Driver Operation Functions */
static int myGPIO_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
// int Minor = MINOR(inode->i_rdev);
// filp->private_data = 0;
MOD_INC_USE_COUNT;
PRINTK("myDriver open called!\n");
return 0;
}
static int myGPIO_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
// int Minor = MINOR(inode->i_rdev);
MOD_DEC_USE_COUNT;
PRINTK("myDriver release called!\n");
return 0;
}
static ssize_t myGPIO_read(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
char dat;
size_t read_size = count;
PRINTK("GPIO read called!\n");
PRINTK("\tcount=%d, pos=%d\n", count, (int)*f_pos);
/* if(*f_pos >= sizeof(myGPIO_Buffer))
{
PRINTK("[GPIO read]Buffer Overlap\n");
*f_pos = sizeof(myGPIO_Buffer);
return 0;
}
if((count + *f_pos) > sizeof(myGPIO_Buffer))
{
PRINTK("count + f_pos > sizeof buffer\n");
read_size = sizeof(myGPIO_Buffer) - *f_pos;
}*/
dat= GPFDAT;
copy_to_user(buf,&dat,1);
// *f_pos += read_size;
return read_size;
}
static ssize_t myGPIO_write(struct file *filp,const char *buf, size_t count, loff_t *f_pos)
{
char dat;
size_t fill_size = count;
PRINTK("myDriver write called!\n");
PRINTK("\tcount=%d, pos=%d\n", count, (int)*f_pos);
if(*f_pos >= sizeof(myGPIO_Buffer))
{
PRINTK("[myDriver write]Buffer Overlap\n");
*f_pos = sizeof(myGPIO_Buffer);
return 0;
}
if((count + *f_pos) > sizeof(myGPIO_Buffer))
{
PRINTK("count + f_pos > sizeof buffer\n");
fill_size = sizeof(myGPIO_Buffer) - *f_pos;
}
copy_from_user(&dat,buf,fill_size);
GPFDAT = dat;
// *f_pos += fill_size;
return fill_size;
}
控制ioctl() 函数则是提供给应用层的接口函数，功能并不是固定的，由开发者定义，一般都是对硬件的一些除过上述功能的其他操作。
static int myGPIO_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
int i;
unsigned int mask=0x01;
GPFUP = 0x00;
PRINTK("myGPIO ioctl called(%d)!\n", cmd);
switch(cmd)
{
case MOD_IN:
for(i=0;i<8;i++)
{
if((mask & arg)!=0x0)
{
GPFCON &=~(3< } mask =mask << 1; } break; case MOD_OUT: PRINTK("IOCTRL 0 called(0x%lx)!\n", arg); for(i=0;i<8;i++) { if((mask & arg)!=0x00) { GPFCON &= ~(3 <<( i*2)); GPFCON |=(0x01<<(i*2)); } mask=mask<<1; } break; case MOD_EXIT_INT: PRINTK("IOCTRL 1 called(0x%lx)!\n", arg); GPFDAT = 0xFFFFFF00; break; default: break; } return 0; }
