驱动程序代码分析、驱动框架

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