驱动程序代码分析、驱动框架
2014-03-20 12:40
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led驱动程序、测试程序和makefile文件的代码分析
下面是根据韦东山老师讲课记的笔记,将重要的内容记录下来,下面的led驱动程序硬件信息是我根据tiny6410的原理图、技术手册所写。终于将驱动程序的框架有了大致的了解,感觉花了这么长的时间值得,以后的框架就能了解了。明天独立写再次编写led驱动程序。
Led驱动程序代码(first_drv_led.c)分析:
/*我们开始学驱动的头文件参考别人所写的代码得来的*/
#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>
//定义全局变量gpkcon0,gpkdat,这两个寄存器要映射虚拟地址
volatile unsigned long *gpkcon0 =NULL;
volatile unsigned long *gpkdat =NULL;
//全局变量主设备号
int major;
//驱动可以自动分配主设备号也可以手工创建主设备
//应用程序打开设备文件open("dev/xxx");设备文件dev/xxx是怎么来的?
//手工建立:mknod /dev/xxx c major minor
//自动创建:使用udev机制或者mdev机制
//mdev根据系统信息创建设备节点
//怎么提供系统信息?
//定义以下类来提供系统信息
static struct class *first_drv_class;
static struct class_device *first_drv_class_devs[4];
static int first_drv_led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
/*根据原理图和技术手册设置引脚gpk4,5,6,7为输出*/
//按下面方法设置可以防止对gpkcon0其他不需要的位进行操作从而破坏掉别的功能
//清零
*gpkcon0 &= ~((0x03<<(4*2))|(0x03<<(5*2))|(0x03<<(6*2))|(0x03<<(7*2)));
//设置输出模式
*gpkcon0 |= ((0x01<<(4*2))|(0x01<<(5*2))|(0x01<<(6*2))|(0x01<<(7*2)));
return 0;
}
static ssize_t first_drv_led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
int val;
//测试程序传递进来的值放在buf里面怎么讲测试程序传进来的值取出来?
//用copy_from_user,用户空间到内核空间传递数据
//内核空间到用户空间传递数据用copy_to_user();
copy_from_user(&val,buf,count);
//判断,操作led
if(val==1)
{
//点灯
*gpkdat &= ~((1<<4)|(1<<5)|(1<<6)|(1<<7));
}
else
{
//灭灯
*gpkdat |= ((1<<4)|(1<<5)|(1<<6)|(1<<7));
}
return 0;
}
/*
* 这个结构是字符设备驱动程序的核心
* 当应用程序操作设备文件时所调用的open、read、write等函数,
* 最终会调用这个结构中指定的对应函数
*作用就是告诉内核first_drv_led_open等是与应用程序open等函数对应的
*虽然告诉你内核了但是并没有将这个结构体用起来,还得将这个结构体告诉内核
*怎么告诉?用register_chrdev()注册
*/
static struct file_operations first_drv_led_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_led_open,
.write = first_drv_led_write,
};
/*
*驱动入口函数
*第一个驱动入口函数first_drv_init,第二个呢second_drv_init
*函数名称不同,内核怎么知道你的入口函数是哪一个呢?
*所以我们得修饰一下
*/
int first_drv_init(void)
{
//注册,即告诉内核将结构体用起来
//但是谁来调用register_chrdev函数呢?驱动入口函数调用register_chrdev函数
//major是主设备号,应用程序是通过主设备号来找到我们所注册的结构体
register_chrdev(major,"first_drv_led",&first_drv_led_fops);
//单片机的程序直接操作物理地址
//在驱动程序里面要操作虚拟地址
//映射虚拟地址
//ioremap(开始地址,长度)
*gpkcon0=(volatile unsigned long *)ioremap(0x7F008800,16);
//因为gpkdat的物理地址是0x7F008808,而且之所以不是+8是因为指针的操作是以他的指向的长度为准
*gpkdat=*gpkcon0+2;
//创建类,在这个类下面创建设备
//入口函数创建了在出口函数要删除
//下面两句会自动创建类first_drv在这个类下面自动创建设备first_drv_led
//而mdev会自动创建设备节点/etc/first_drv_led
//在此基础编译执行会出现一些未识别错误通过添加MODULE_LICENSE("GPL");解决出现的错误问题
first_drv_class = class_create(THIS_MODULE, "first_drv");
first_drv_class_devs = class_device_create(first_drv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "first_drv_led");
return 0;
}
/*出口函数*/
void first_drv_exit(void)
{
//卸载驱动
//修饰出口函数告诉内核调用
unregister_chrdev(major."first_drv_led");
//在入口函数映射了虚拟地址在出口函数要去掉映射
iounmap(gpkcon0);
//删除入口创建的类
class_device_unregister(first_drv_class_devs);
class_destroy(first_drv_class);
}
//修饰后first_drv_init才成为入口函数
module_init(first_drv_init);
//修饰后first_drv_exit才成为出口函数
module_exit(first_drv_exit);
//在编译时候会出现一些未识别错误
//MODULE_LICENSE("GPL");解决未识别错误问题
MODULE_LICENSE("GPL");
测试(fisrt_drv_ledtest.c)代码:
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
/*
*串口输入信息:
*first_drv_led on 代表开灯
*first_drv_led off 代表关灯
*/
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int val;
fd=open("/dev/first_drv_led",O_RDWR);
//没有打开设备first_drv_led
if (fd<0)
{
printf("error, can't open !\n");
return 0;
}
if (argc !=2) //用法不对,串口输入的字符不是2个。
{
printf("usage:\n");
printf("%s <on|off>\n",argv[0]);
return 0;
}
//判断输入的第二个参数是否为on
if( strcmp ( argv[1], "on" ) == 0)
{
//如果是on,点灯
val=1;
}
if( strcmp ( argv[1], "off" ) == 0)
{
//如果是off,关灯
val=0;
}
//将打开驱动的信息,VAL值等传入驱动程序中的first_drv_led_write
write(fd,&val,4);
return 0;
}
Makefile代码:
KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6//基于2.6.22.6内核
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_led.o
综合上面的驱动程序我们可以总结驱动程序的框架:
static int xxxx_open(struct inode *inode, struct file *file)
static ssize_t xxxx_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
用copy_from_user,用户空间到内核空间传递数据
copy_from_user(&val,buf,count);
}
字符设备驱动的核心:file_operations结构体
static struct file_operations first_drv_led_fops ={};
入口函数
int first_drv_init(void)
{
注册,即告诉内核将结构体用起来
register_chrdev(major,"first_drv_led",&first_drv_led_fops);
映射虚拟地址
ioremap(开始地址,长度)
创建类,在这个类下面创建设备
XXXX_class = class_create(THIS_MODULE, "XXXX");
XXXX_class_devs = class_device_create(XXXX_class, NULL, MKDEV(major, 0),
NULL, "XXXX");
}
修饰入口函数
module_init(first_drv_init);
出口函数
void first_drv_exit(void)
{
卸载驱动
unregister_chrdev(major."XXXX");
在入口函数映射了虚拟地址在出口函数要去掉映射
iounmap(gpkcon0);
删除入口创建的类
class_device_unregister(XXXX_class_devs);
class_destroy(XXXX_class);
}
修饰出口函数
module_exit(first_drv_init);
在编译时候会出现一些未识别错误
MODULE_LICENSE("GPL");
过程:
将fisrt_drv_ledtest.c、first_drv_led.c和Makefile拷贝到服务器
执行make,生成first_drv_led.ko文件
编译测试程序:arm-linux-gcc -o fisrt_drv_ledtest fisrt_drv_ledtest.c
加载驱动程序insmod first_drv_led.ko
执行测试程序./first_drv_led on或者first_drv_led off
下面是根据韦东山老师讲课记的笔记,将重要的内容记录下来,下面的led驱动程序硬件信息是我根据tiny6410的原理图、技术手册所写。终于将驱动程序的框架有了大致的了解,感觉花了这么长的时间值得,以后的框架就能了解了。明天独立写再次编写led驱动程序。
Led驱动程序代码(first_drv_led.c)分析:
/*我们开始学驱动的头文件参考别人所写的代码得来的*/
#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>
//定义全局变量gpkcon0,gpkdat,这两个寄存器要映射虚拟地址
volatile unsigned long *gpkcon0 =NULL;
volatile unsigned long *gpkdat =NULL;
//全局变量主设备号
int major;
//驱动可以自动分配主设备号也可以手工创建主设备
//应用程序打开设备文件open("dev/xxx");设备文件dev/xxx是怎么来的?
//手工建立:mknod /dev/xxx c major minor
//自动创建:使用udev机制或者mdev机制
//mdev根据系统信息创建设备节点
//怎么提供系统信息?
//定义以下类来提供系统信息
static struct class *first_drv_class;
static struct class_device *first_drv_class_devs[4];
static int first_drv_led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
/*根据原理图和技术手册设置引脚gpk4,5,6,7为输出*/
//按下面方法设置可以防止对gpkcon0其他不需要的位进行操作从而破坏掉别的功能
//清零
*gpkcon0 &= ~((0x03<<(4*2))|(0x03<<(5*2))|(0x03<<(6*2))|(0x03<<(7*2)));
//设置输出模式
*gpkcon0 |= ((0x01<<(4*2))|(0x01<<(5*2))|(0x01<<(6*2))|(0x01<<(7*2)));
return 0;
}
static ssize_t first_drv_led_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
int val;
//测试程序传递进来的值放在buf里面怎么讲测试程序传进来的值取出来?
//用copy_from_user,用户空间到内核空间传递数据
//内核空间到用户空间传递数据用copy_to_user();
copy_from_user(&val,buf,count);
//判断,操作led
if(val==1)
{
//点灯
*gpkdat &= ~((1<<4)|(1<<5)|(1<<6)|(1<<7));
}
else
{
//灭灯
*gpkdat |= ((1<<4)|(1<<5)|(1<<6)|(1<<7));
}
return 0;
}
/*
* 这个结构是字符设备驱动程序的核心
* 当应用程序操作设备文件时所调用的open、read、write等函数,
* 最终会调用这个结构中指定的对应函数
*作用就是告诉内核first_drv_led_open等是与应用程序open等函数对应的
*虽然告诉你内核了但是并没有将这个结构体用起来,还得将这个结构体告诉内核
*怎么告诉?用register_chrdev()注册
*/
static struct file_operations first_drv_led_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_led_open,
.write = first_drv_led_write,
};
/*
*驱动入口函数
*第一个驱动入口函数first_drv_init,第二个呢second_drv_init
*函数名称不同,内核怎么知道你的入口函数是哪一个呢?
*所以我们得修饰一下
*/
int first_drv_init(void)
{
//注册,即告诉内核将结构体用起来
//但是谁来调用register_chrdev函数呢?驱动入口函数调用register_chrdev函数
//major是主设备号,应用程序是通过主设备号来找到我们所注册的结构体
register_chrdev(major,"first_drv_led",&first_drv_led_fops);
//单片机的程序直接操作物理地址
//在驱动程序里面要操作虚拟地址
//映射虚拟地址
//ioremap(开始地址,长度)
*gpkcon0=(volatile unsigned long *)ioremap(0x7F008800,16);
//因为gpkdat的物理地址是0x7F008808,而且之所以不是+8是因为指针的操作是以他的指向的长度为准
*gpkdat=*gpkcon0+2;
//创建类,在这个类下面创建设备
//入口函数创建了在出口函数要删除
//下面两句会自动创建类first_drv在这个类下面自动创建设备first_drv_led
//而mdev会自动创建设备节点/etc/first_drv_led
//在此基础编译执行会出现一些未识别错误通过添加MODULE_LICENSE("GPL");解决出现的错误问题
first_drv_class = class_create(THIS_MODULE, "first_drv");
first_drv_class_devs = class_device_create(first_drv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "first_drv_led");
return 0;
}
/*出口函数*/
void first_drv_exit(void)
{
//卸载驱动
//修饰出口函数告诉内核调用
unregister_chrdev(major."first_drv_led");
//在入口函数映射了虚拟地址在出口函数要去掉映射
iounmap(gpkcon0);
//删除入口创建的类
class_device_unregister(first_drv_class_devs);
class_destroy(first_drv_class);
}
//修饰后first_drv_init才成为入口函数
module_init(first_drv_init);
//修饰后first_drv_exit才成为出口函数
module_exit(first_drv_exit);
//在编译时候会出现一些未识别错误
//MODULE_LICENSE("GPL");解决未识别错误问题
MODULE_LICENSE("GPL");
测试(fisrt_drv_ledtest.c)代码:
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
/*
*串口输入信息:
*first_drv_led on 代表开灯
*first_drv_led off 代表关灯
*/
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int val;
fd=open("/dev/first_drv_led",O_RDWR);
//没有打开设备first_drv_led
if (fd<0)
{
printf("error, can't open !\n");
return 0;
}
if (argc !=2) //用法不对,串口输入的字符不是2个。
{
printf("usage:\n");
printf("%s <on|off>\n",argv[0]);
return 0;
}
//判断输入的第二个参数是否为on
if( strcmp ( argv[1], "on" ) == 0)
{
//如果是on,点灯
val=1;
}
if( strcmp ( argv[1], "off" ) == 0)
{
//如果是off,关灯
val=0;
}
//将打开驱动的信息,VAL值等传入驱动程序中的first_drv_led_write
write(fd,&val,4);
return 0;
}
Makefile代码:
KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6//基于2.6.22.6内核
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_led.o
综合上面的驱动程序我们可以总结驱动程序的框架:
static int xxxx_open(struct inode *inode, struct file *file)
static ssize_t xxxx_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
用copy_from_user,用户空间到内核空间传递数据
copy_from_user(&val,buf,count);
}
字符设备驱动的核心:file_operations结构体
static struct file_operations first_drv_led_fops ={};
入口函数
int first_drv_init(void)
{
注册,即告诉内核将结构体用起来
register_chrdev(major,"first_drv_led",&first_drv_led_fops);
映射虚拟地址
ioremap(开始地址,长度)
创建类,在这个类下面创建设备
XXXX_class = class_create(THIS_MODULE, "XXXX");
XXXX_class_devs = class_device_create(XXXX_class, NULL, MKDEV(major, 0),
NULL, "XXXX");
}
修饰入口函数
module_init(first_drv_init);
出口函数
void first_drv_exit(void)
{
卸载驱动
unregister_chrdev(major."XXXX");
在入口函数映射了虚拟地址在出口函数要去掉映射
iounmap(gpkcon0);
删除入口创建的类
class_device_unregister(XXXX_class_devs);
class_destroy(XXXX_class);
}
修饰出口函数
module_exit(first_drv_init);
在编译时候会出现一些未识别错误
MODULE_LICENSE("GPL");
过程:
将fisrt_drv_ledtest.c、first_drv_led.c和Makefile拷贝到服务器
执行make,生成first_drv_led.ko文件
编译测试程序:arm-linux-gcc -o fisrt_drv_ledtest fisrt_drv_ledtest.c
加载驱动程序insmod first_drv_led.ko
执行测试程序./first_drv_led on或者first_drv_led off
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