嵌入式linux Led驱动与程序

嵌入式linux Led驱动与程序
花了一些时间整理的2410LED驱动程。上网查了一些资料，理解函数比较耗时间，虽然难度不大，但是要自己写出来的话，还是有点难度的，还是分析吧，呵呵。
下面是app-led.c程序，程序比较短，
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
int main(int argc, char **argv)
{
int on;
int led_no;
int fd;
if (argc != 3 || sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 || ////sscanf与scanf类似，都是用于输入的，只是后者以键盘(stdin)为输入源，前者以固定字符串为输入源。
on < 0 || on > 1 || led_no < 0 || led_no > 3) {
fprintf(stderr, "Usage: leds led_no 0|1\n");
exit(1);
}
fd = open("/dev/leds0", 0);
if (fd < 0) {
fd = open("/dev/leds", 0);
}
if (fd < 0) {
perror("open device leds");
exit(1);
}
ioctl(fd, on, led_no);
close(fd);
return 0;
}
先解释以下这几个头文件，别看简单，对于初学者来说，不弄明白还是心理有阴影的，呵呵。
stdio.h 意思就是说带缓冲的标准输入输出，所以用到标准输入输出函数时，就要调用这个头文件。
stdlib.h 即standard library标准库头文件，头文件里包含了C、C++语言的最常用的系统函数。
unistd.h 是POSIX标准定义的unix类系统定义符号常量的头文件，包含了许多UNIX系统服务的函数原型，例如read函数、write函数和getpid函数。
ioctl.h ioctl()是I/O操作的杂货箱，很多事情都要依靠它来完成。除了摄像头，视频采集卡之类的与video相关的操作其实也都与此类似。ioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数。所谓对I/O通道进行管理，就是对设备的一些特性进行控制，例如串口的传输波特率、马达的转速等等。它的调用个数如下：
int ioctl(int fd, ind cmd, …)；
其中fd就是用户程序打开设备时使用open函数返回的文件标示符，cmd就是用户程序对设备的控制命令，至于后面的省略号，那是一些补充参数，一般最多一个，有或没有是和cmd的意义相关的。

好了，下面我一点点深入去分析，
int on; //定义led的状态，0或者1；
int led_no; //定义控制哪个LED，0-3，一共四个
int fd; //led设备文件描述符的变量
if (argc != 3 || //判断命令输入参数个数，我到现在也还没有弄明白这个参数有什么作用！
sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || //表示要操作的LED，sscanf(a,b,c);表示将a以b的形式给c。返回匹配的值的个数。%d表示以整型的形式。
sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 || //表示led的状态。
on < 0 || on > 1 ||
led_no < 0 || led_no > 3) {
fprintf(stderr, "Usage: leds led_no 0|1\n");
exit(1);
}这段代码的意思可以这么理解：如果要操作的LED不存在，或者如果操作LED的状态不存在，或者LED状态值超出范围，或者要操作的LED代号超出范围，那么系统默认为打开失败，程序自动关闭。
fd = open("/dev/leds0", 0);
if (fd < 0) {
fd = open("/dev/leds", 0);
}
if (fd < 0) {
perror("open device leds");
exit(1);
}这段代码的意思是，先打开驱动文件leds0，如果不存在leds0，则打开leds驱动，如果仍然不存在，表示没有这个驱动，程序退出。
ioctl(fd, on, led_no); //执行led操作，对led_no执行on操作。
close(fd);//关闭驱动
return 0;
程序调用驱动相对比较简单一些，下面详细论述一下驱动文件的含义，驱动文件是位于linux-2.6.32.2/drivers/char中的mini2440_leds.c文件。下面一步一步分析驱动程序的代码。
static unsigned long led_table [] = {

S3C2410_GPB5,//端口号

S3C2410_GPB6,

S3C2410_GPB7,

S3C2410_GPB8,
};
static unsigned int led_cfg_table [] = {
S3C2410_GPB5_OUTPUT,//S3C2410_GPB5_OUTP是端口功能,GPBCON的第10、11两位用于配置GPB5的功能，00 = Input ，01 = Output，此处设置为输出模式。
S3C2410_GPB6_OUTPUT,
S3C2410_GPB7_OUTPUT,
S3C2410_GPB8_OUTPUT,
};
设置GPIO管脚为输出的宏，定义在/arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/regs-gpio.h
接下来奇怪的事情发生了，在一般的驱动代码里，都有类似static int s3c24xx_leds_open(struct inode *inode, struct file *file)这样的函数，以便于应用程序打开驱动，可是我的代码里没有发现类似的代码，这是什么原因呢？
原来应用中的open函数对应到驱动中的具体函数在驱动的struct file_operations结构体中定义，所以驱动中的函数名不一定是open。一般的驱动程序应该有：
static int s3c24xx_leds_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
int i;
for (i = 0; i < 4; i++) {
//设置gpio管脚状态的函数，定义在mach/hardware.h，参数的宏定义在mach/hardware.h
s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);
}
return 0;
}类似这样的代码，而mini2440提供的代码里面居然没有，而是在dev_init()中有
static int __init dev_init(void)
{
int ret;
int i;
for (i = 0; i < 4; i++) {
s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);
s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], 0);
}
ret = misc_register(&misc);
printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");
return ret;
}这样的代码。也就是说，在设备初始化的时候，实际上已经有了OPEN的功能。这种做法可以吗？太坑爹了！！建议大家不要这么处理。
下面就是各个驱动函数：
static int sbc2440_leds_ioctl(
struct inode *inode,
struct file *file,
unsigned int cmd,
unsigned long arg)
{
int i = 0;
/*
检测命令的有效性 */
if (_IOC_TYPE(cmd) != MEMDEV_IOC_MAGIC)
return -EINVAL;
if (_IOC_NR(cmd) > MEMDEV_IOC_MAXNR)
return -EINVAL;

/* 根据命令，执行相应的操作 */
switch(cmd) {
case MEMDEV_IOCOFF:
/*灯全灭*/
cmd = 1;
for(i=0; i<4; i++)
s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], cmd);
return 0;

case MEMDEV_IOCON:
/*灯全亮*/
for(i=0; i<4; i++)
s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], !cmd);
return 0;
default:
return -EINVAL;
}
}
/*文件操作结构体*/
static struct file_operations dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.ioctl = sbc2440_leds_ioctl,
};
static struct miscdevice misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.name = DEVICE_NAME,
.fops = &dev_fops,
};
static int __init dev_init(void)
{
int ret;
int i;
/*设置GPIO控制寄存器，GPIO设置为输出模式,默认下灯全灭*/
for (i = 0; i < 4; i++) {
s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);//把相应的口设置成输出模式
s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], 1); //把相应的口置1,
}
/*注册混杂型字符设备驱动*/
ret = misc_register(&misc);
printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");
return ret;
}
static void __exit dev_exit(void)
{
/*注销混杂型字符设备驱动*/
misc_deregister(&misc);
}
module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);