Linux驱动学习笔记（1）

当我们着手写一个驱动的时候，并不需要从0开始，而是可以在内核源码里面找到别人成熟的类似的驱动进行修改，移植。这也是一个非常高效的过程。
首先，我们要明白自己的目标，要的是什么.
从上到下，一个软件系统可以分为：应用程序、库、操作系统（内核）、驱动程序。以一个点灯程序为例：
现在的内核都有一个VFS文件系统，会根据用户空间（应用程序）里面的设备提供的设备属性，设备号来进行填充，然后根据填充的内容注册进内核。

实现流程如下：
1，写出要实现的功能：led_open、led_write
2, 怎么告诉内核 file_operation结构体
       a,定义fileoperation并填充
       b,把这个结构告诉内核
         register_chrdev(...)
3，谁来调用 驱动入口
   int_led_drv_init(void)
4, 对驱动进行修饰
   module_init(led_drv_init);

#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 *leddrv_class;
static struct class_device *leddrv_class_dev;

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

static int led_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("led_drv_open\n");

    gpfcon &= ~((0x3<<(4*2)) | (0x3<<(5*2)) | (0x3<<(6*2)); //清零
    gpfcon |= ((0x1<<(4*2)) | (0x1<<(5*2)) | (0x1<<(6*2)); //输出
    return 0;
}

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

    copy_from_user(&val, buf, count); //copy to user

    if (val == 1)
        {
            //open_led
            gpfdat &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
        }
    else
        {
            // close_led
            gpfdat |= (1<<4) | (1<<5) | (1<<6);
        }

    printk("led_drv_write\n");
    return 0;
}

static struct file_operations led_drv_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = led_drv_open,
    .write = led_drv_write,
};

int major;
int led_drv_init(void)
{
    major = register_chrdev(0,"led_drv",&led_drv_fops);

    leddrv_class = class_create(THIS_MODULE, "leddrv");
    if(IS_ERR(leddrv_class))
        return PTR_ERR(leddrv_class);

    leddrv_class_dev = class_device_creat(leddrv_class, NULL, MKDEV(major,0),NULL,"led");
    if(unlikely(IS_ERR(leddrv_class_dev)));
        return PTR_ERR(leddrv_class_dev);

    gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);
    gpfdat = gpfcon + 1; //加1是以(volatile unsigned long *)的长度为单位，即为4字节
    return 0;
}

void led_drv_exit(void)
{
    unregister_chrdev(major,"led_drv");

    class_device_unregister(leddrv_class_dev);
    class_destroy(leddrv_class);
    iounmap(gpfcon);
    return 0;
}


module_init(led_drv_init);
module_exit(led_drv_exit);

当然，以上代码并不是很完善，只是为了说明一些问题，
驱动程序可以自动或手动分配主设备号，上面的代码major=0,说明是自动分配主设备号，应该程序也可以自动创建或手工创建，上面的例子中通过linux udev机制，通过两个类实现自动创建。open配置引脚，wirte返回引脚状态。file_operation里面的结构有很多，根据需要找到要用到的进行填充。还有就是驱动程序里面用到的是虚拟地址，通过ioremap/iounmap来映射/释放虚拟地址。

测试代码：

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

int main (int argc, char **argv)
{
    int fd;
    int val = 1;
    fd = open ("/dev/led", O_RDWR);
    if (fd<0)
        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);

    return 0;

}

16,17行对输入的参数进行判断，如果输入的参数不等于2，则打印出正确的使用方法。把val写入驱动程序中的val就可以控制灯的亮灭。

Makefile文件：用来编译led_drv.c

KERN_DIR = /xxx/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 += led_drv.o

第一行是存放的编译好的内核源码目录，根据自己实际情况而定。这里要注意的是内核的源码要和驱动程序版本相同，不然可能会出现一些问题。

该系列笔记均是看韦东山视频教程的记录，基本上用的是他所提供的源码。在这里也推荐大家看下他的视频教程，真的很不错的！

以上难免有疏漏之处，今后会完善。