最简单的GPIO点灯驱动

1：本文只是简单的通过gpio来控制亮灯的程序，我不是大神，但我在努力，请各位多多指教

首先我们要写的是一个驱动，而驱动又必须编译进内核才可以，那怎么样内核才知道你的程序是驱动而不是一般程序呢？没错，我们有现成的宏来干这个事。

module_init();
module_exit();

如果你问我这些宏是怎么来的，我只能说它们来自内核，而它们的目的就是告诉内核这是个驱动程序，装载是调用module_init();所指定的函数，而卸载是调用module_exit();所指定的函数，同时它们还可以验证函数的加载方式等其它功能。

既然我们使用的是gpio引脚，自然需要它们的地址咯！

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

Volatile：这个关键字的意思就是禁止编译器的优化，我们知道计算机在存储的时候为了存储的速度快，会把某些地址的值拷贝到寄存器中，这样以后直接读取寄存器的值速度会加快，但是有时候我们需要的值变化特别快，或者会在我们不知道的情况下改变它的值，而寄存器的值和内存地址的值可能不同步，那时我们就希望编译器不要优化，直接去读取内存地址的值，这时我们就用到了这个关键字。

上面说到module_init();会指定一个函数作为驱动的入口函数，可是内核没有提供入口函数，所以要我们自己去写

加入入口函数是：static int first_drv_init(void)；

此时宏module_init();改为module_init(first_drv_init);这样驱动就知道从哪里开始执行了，

那么入口函数里面我们都做什么呢？

看看内核就会知道，内核给我们提供了一个结构体file_operations，是一个字符设备把驱动的操作和设备号联系在一起的纽带，是一系列指针的集合，每个被打开的文件都对应于一系列的操作，这就是file_operations,用来执行一系列的系统调用。我们用的是简单的gpio点灯，所以我们用的成员不多，如下只有open和write

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,
};

既然是函数指针，那么函数 first_drv_open就得我们自己去写啦！

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)));
*gpfcon |= ((0x1<<(4*2)) | (0x1<<(5*2)) | (0x1<<(6*2)));
return 0;
}

在open函数中我们就是配置了gpio的配置引脚让他们具有对应的功能，具体应该参照原理图来写，这里我们用的是三星的s3c2440的芯片，

接下来就是write操作

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;
}

这里主要是对gpio引脚的数据寄存器放入1,0，来控制对应引脚是否为高点平，低电平，

上面说了内核给了我们module_init();module_exit();和file_operations，前面的宏自然不用多说，内核自然回去识别，可是我们的file_operations结构体有了我们自己取的名字，内核还认识吗？这里我们就要使用另一个函数了

register_chrdev(0, "first_drv", &first_drv_fops); // 注册, 告诉内核

这个函数的功能就是告诉内核，我这个驱动的file_operations结构体是first_drv_fops，驱动名字是first_drv，0表示自动分配一个设备号，

当然在卸载驱动是我们也要卸载这个结构体

unregister_chrdev(major, "first_drv"); // 卸载

光这样的话还不行，我们最好自己去主动创建节点，不然每次加载驱动都要创建，太麻烦了

firstdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "firstdrv");
firstdrv_class_dev = class_device_create(firstdrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "xyz"); /* /dev/xyz */

在卸载的时候自然需要销毁节点

class_device_unregister(firstdrv_class_dev);
class_destroy(firstdrv_class);

细心的人肯定发现了，我们的gpio引脚目前还没有地址呢？来映射一下吧！

gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);
gpfdat = gpfcon + 1;

这样我们最简单的驱动就搞定啦，以下是完整驱动和它的测试程序

A：驱动

#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)));
*gpfcon |= ((0x1<<(4*2)) | (0x1<<(5*2)) | (0x1<<(6*2)));
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
firstdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "firstdrv");
firstdrv_class_dev = class_device_create(firstdrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "xyz"); /* /dev/xyz */
gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);
gpfdat = gpfcon + 1;
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");

B：测试

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
/* firstdrvtest on
* firstdrvtest off
*/
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int val = 1;
fd = open("/dev/xyz", 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;
}