Android 6.0中添加硬件驱动程序
2016-07-24 16:23
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1. Android Kernel下载
下载kernel内核git clone https://android.googlesource.com/kernel/goldfish.git[/code] 参考:https://source.android.com/source/building-kernels.html
下载完,通过如下命令查看,有如下的代码分支$ git branch -a
如果要在emulator虚拟机上运行, 需要选择android-goldfish-3.4
其他的比较新的kernel版本不支持emulator上执行
然后通过如下命令checkout需要的分支代码$ git checkout remotes/origin/android-goldfish-3.42. Android kernel编译
参考:http://blog.csdn.net/fantasy_wxe/article/details/90977973. 新增驱动
在kernel/goldfish/drivers目录下新建一个freg目录,并在freg目录下新建如下四个文件freg/ ├── freg.c ├── freg.h ├── Kconfig └── Makefile
freg.h和freg.c是源代码文件, Kconfig是编译选项配置文件,Makefile是编译脚本文件。
freg.h代码/************************************************************************* * 文件: freg.h * 作者: fantasy * 邮箱: fantasy@gmail.com * 创建时间: 2016年07月20日 星期三 19时42分26秒 *************************************************************************/ #ifndef _FAKE_REG_H_ #define _FAKE_REG_H_ #include <linux/cdev.h> #include <linux/semaphore.h> #define FREG_DEVICE_NODE_NAME "freg" #define FREG_DEVICE_FILE_NAME "freg" #define FREG_DEVICE_PROC_NAME "freg" #define FREG_DEVICE_CLASS_NAME "freg" struct fake_reg_dev{ int val; struct semaphore sem; struct cdev dev; }; #endif
freg.c文件/************************************************************************* * 文件: freg.c * 作者: fantasy * 邮箱: fantasy@gmail.com * 创建时间: 2016年07月20日 星期三 19时46分05秒 *************************************************************************/ #ifndef _FAKE_REG_C_ #define _FAKE_REG_C_ #include <linux/init.h> #include <linux/module.h> #include <linux/types.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/proc_fs.h> #include <linux/device.h> #include <asm/uaccess.h> #include "freg.h" /* 主设备号和从设备号变量 */ static int freg_major = 0; static int freg_minor = 0; /* 设备类别和设备变量 */ static struct class *freg_class = NULL; static struct fake_reg_dev *freg_dev = NULL; /* 传统设备文件操作方法 */ static int freg_open(struct inode *inode, struct file *filp); static int freg_release(struct inode *inode, struct file *filp); static ssize_t freg_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos); static ssize_t freg_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos); /* 传统的设备文件操作方法表 */ static struct file_operations freg_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = freg_open, .release = freg_release, .read = freg_read, .write = freg_write, }; /* devfs 文件系统的设备属性操作方法 */ static ssize_t freg_val_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf); static ssize_t freg_val_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count); /* devfs文件系统的设备属性 */ static DEVICE_ATTR(val, S_IRUGO | S_IWUSR, freg_val_show, freg_val_store); /* 打开设备方法 */ static int freg_open(struct inode *inode, struct file *filp) { struct fake_reg_dev *dev; /* 将自定义设备结构体保存在文件指针的私有数据域中, 以便访问设备时可以直接拿来用 */ dev = container_of(inode->i_cdev, struct fake_reg_dev, dev); filp->private_data = dev; return 0; } /* 设备文件释放时调用,空实现 */ static int freg_release(struct inode *inode, struct file *filp) { return 0; } /* 读取设备的寄存器val值 */ static ssize_t freg_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos) { ssize_t err = 0; struct fake_reg_dev *dev = filp->private_data; /* 同步访问 */ if (down_interruptible(&(dev->sem))) { return -ERESTARTSYS; } if (count < sizeof(dev->val)) { goto out; } /* 将寄存器val的值拷贝到用户提供的缓冲区中 */ if (copy_to_user(buf, &(dev->val), sizeof(dev->val))) { err = -EFAULT; goto out; } err = sizeof(dev->val); out: up(&(dev->sem)); return err; } /* 写设备的寄存器val的值 */ static ssize_t freg_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos) { struct fake_reg_dev *dev = filp->private_data; ssize_t err = 0; /* 同步访问 */ if (down_interruptible(&(dev->sem))) { return -ERESTARTSYS; } if (count != sizeof(dev->val)) { goto out; } /* 将用户提供的缓冲区的值写到设备寄存器中 */ if (copy_from_user(&(dev->val), buf, count)) { err = -EFAULT; goto out; } err = sizeof(dev->val); out: up(&(dev->sem)); return err; } /******************************************************************************/ /* 将寄存器val的值读取到缓冲区buf中, 内部使用 */ static ssize_t __freg_get_val(struct fake_reg_dev *dev, char *buf) { int val = 0; /* 同步访问 */ if (down_interruptible(&(dev->sem))) { return -ERESTARTSYS; } val = dev->val; up(&(dev->sem)); return snprintf(buf, PAGE_SIZE, "%d\n", val); } /* 把缓冲区buf的值写到设备寄存器val中, 内部使用 */ static ssize_t __freg_set_val(struct fake_reg_dev *dev, const char* buf, size_t count) { int val = 0; /* 将字符串转换为数字 */ val = simple_strtol(buf, NULL, 10); /* 同步访问 */ if (down_interruptible(&(dev->sem))) { return -ERESTARTSYS; } dev->val = val; up(&(dev->sem)); return count; } /* 读设备属性val值 */ static ssize_t freg_val_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf) { struct fake_reg_dev *hdev = (struct fake_reg_dev*)dev_get_drvdata(dev); return __freg_get_val(hdev, buf); } static ssize_t freg_val_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count) { struct fake_reg_dev *hdev = (struct fake_reg_dev*)dev_get_drvdata(dev); return __freg_set_val(hdev, buf, count); } /******************************************************************************/ /* 读取设备寄存器val的值,保存到page缓冲区中 */ static ssize_t freg_proc_read(char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data) { if (off > 0) { *eof = 1; return 0; } return __freg_get_val(freg_dev, page); } /* 把缓冲区的值buff保存到设备寄存器val中 */ static ssize_t freg_proc_write(struct file *filp, const char __user *buff, unsigned long len, void *data) { int err = 0; char *page = NULL; if (len > PAGE_SIZE) { printk(KERN_ALERT"The buff is too large: %lu.\n", len); return -EFAULT; } page = (char*)__get_free_page(GFP_KERNEL); if (!page) { printk(KERN_ALERT"Failed to alloc page.\n"); return -ENOMEM; } /* 先把用户提供的缓冲区的值拷贝到内核缓冲区中 */ if (copy_from_user(page, buff, len)) { printk(KERN_ALERT"Failed to copy buff from user.\n"); err = -EFAULT; goto out; } err = __freg_set_val(freg_dev, page, len); out: free_page((unsigned long)page); return err; } /* 创建/proc/freg 文件 */ static void freg_create_proc(void) { struct proc_dir_entry *entry; entry = create_proc_entry(FREG_DEVICE_PROC_NAME, 0, NULL); if (entry) { //entry->owner = THIS_MODULE; entry->read_proc = freg_proc_read; entry->write_proc = freg_proc_write; } } /* 删除/proc/freg文件 */ static void freg_remove_proc(void) { remove_proc_entry(FREG_DEVICE_PROC_NAME, NULL); } /******************************************************************************/ /* 初始化设备 */ static int __freg_setup_dev(struct fake_reg_dev *dev) { int err; dev_t devno = MKDEV(freg_major, freg_minor); memset(dev, 0, sizeof(struct fake_reg_dev)); /* 初始化字符设备 */ cdev_init(&(dev->dev), &freg_fops); dev->dev.owner = THIS_MODULE; dev->dev.ops = &freg_fops; /* 注册设备字符 */ err = cdev_add(&(dev->dev), devno, 1); if (err) { return err; } /* 初始化信号量和寄存器val的值 */ //init_MUTEX(&(dev->sem)); /* 最新内核被废弃 */ sema_init(&(dev->sem), 1); dev->val = 0; return 0; } /* 模块加载方法 */ static int __init freg_init(void) { int err = -1; dev_t dev = 0; struct device *tmp = NULL; printk(KERN_ALERT"Initializing freg device.\n"); /* 动态分配主设备号和从设备号 */ err = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, FREG_DEVICE_NODE_NAME); if (err < 0) { printk(KERN_ALERT"Failed to alloc char dev region.\n"); goto fail; } freg_major = MAJOR(dev); freg_minor = MINOR(dev); /* 分配freg设备结构体 */ freg_dev = kmalloc(sizeof(struct fake_reg_dev), GFP_KERNEL); if (!freg_dev) { err = -ENOMEM; printk(KERN_ALERT"Failed to alloc freg device.\n"); goto unregister; } /* 初始化设备 */ err = __freg_setup_dev(freg_dev); if (err) { printk(KERN_ALERT"Failed to setup freg device : %d.\n", err); goto cleanup; } /* 在/sys/class/目录下创建设备类别目录freg */ freg_class = class_create(THIS_MODULE, FREG_DEVICE_CLASS_NAME); if (IS_ERR(freg_class)) { err = PTR_ERR(freg_class); printk(KERN_ALERT"Failed to create freg device class.\n"); goto destroy_cdev; } /* 在/dev/目录和/sys/class/freg目录下分别创建设备文件freg */ tmp = device_create(freg_class, NULL, dev, NULL, "%s", FREG_DEVICE_FILE_NAME); if (IS_ERR(tmp)) { err = PTR_ERR(tmp); printk(KERN_ALERT"Failed to create freg device.\n"); goto destroy_class; } /* 在/sys/class/freg/freg目录下创建属性文件val */ err = device_create_file(tmp, &dev_attr_val); if (err < 0) { printk(KERN_ALERT"Failed to create attribute val of freg device.\n"); goto destroy_device; } dev_set_drvdata(tmp, freg_dev); /* 创建/proc/freg文件 */ freg_create_proc(); printk(KERN_ALERT"Succedded to initialize freg device.\n"); return 0; destroy_device: device_destroy(freg_class, dev); destroy_class: class_destroy(freg_class); destroy_cdev: cdev_del(&(freg_dev->dev)); cleanup: kfree(freg_dev); unregister: unregister_chrdev_region(MKDEV(freg_major, freg_minor), 1); fail: return err; } static void __exit freg_exit(void) { dev_t devno = MKDEV(freg_major, freg_minor); printk(KERN_ALERT"Destroy freg device.\n"); /* 删除/proc/freg文件 */ freg_remove_proc(); /* 销毁设备类别和设备 */ if (freg_class) { device_destroy(freg_class, MKDEV(freg_major, freg_minor)); class_destroy(freg_class); } /* 删除字符设备和释放设备内存 */ if (freg_dev) { cdev_del(&(freg_dev->dev)); kfree(freg_dev); } /* 释放设备号资源 */ unregister_chrdev_region(devno, 1); } MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_DESCRIPTION("Fake Register Driver"); module_init(freg_init); module_exit(freg_exit); #endif
Kconfig文件config FREG tristate "Fake Register Driver" default n help This is the freg driver for android system
Makefile文件obj-$(CONFIG_FREG) += freg.o
修改drivers目录下的Kconfig和Makefile
在drivers目录下的Kconfig文件的menu ... endmenu中添加source "drivers/freg/Kconfig"menu "Device Drivers" ...... source "drivers/freg/Kconfig" ...... endmenu
在drivers目录下的Makefile文件中添加# add freg drivers obj-$(CONFIG_FREG) += freg/
这样,在kernel的根目录下执行make menuconfig时,就出现选择Fake Register Driver选项,如下图
接着执行make重新编译内核即可。
运行emulator来运行编译生成的内核$ emulator -kernel kernel/goldfish/arch/arm/boot/zImage &
通过adb shell来验证写的驱动能否正常工作
通过/proc接口读写驱动值
cat freg命令:输出freg中val值
echo '5' > freg:把值写入freg中val。
通过/sys/class/freg接口读写驱动值参考
1. 《Android系统源代码情景分析》第2.1节
2.
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