LED驱动程序---字符设备控制技术

系统调用函数

大部分驱动程序除了需要提供读写设备的能力外,还需要具备控制设备的能力。比如：改变波特率。

在用户空间，使用* ioctl系统调用 *来控制设备，原型如下:

int ioctl(int fd,unsigned long cmd,...);
//fd : 要控制的设备文件描述符。
//cmd : 发送给设备的控制命令。
//… : 第3个参数是可选的参数，存在与否是依赖于控
制命令(第 2 个参数 )。

应当注意系统的版本：

定义控制命令

命令从其实质而言就是一个整数, 但为了让这个整数具备更好的可读性，我们通常会把这个整数分为几个段：类型（8位），序号，参数传送方向，参数长度。

1、Type(类型/幻数)：表明这是属于哪个设备的命令。

2、Number( )序号 ：用来区分同一设备的不同命令

3、Direction：参数传送的方向，可能的值是 _ IOC_ NONE (没有数据传输)，_ IOC_ READ，_ IOC _WRITE （向设备写入参数）。

4、Size： 参数长度

Linux系统提供了下面的宏来帮助定义命令：

_IO(type,nr)：不带参数的命令。

_IOR(type,nr,datatype)：从设备中读参数的命令。

_IOW(type,nr,datatype)：向设备写入参数的命令。

例：

#define MEM_MAGIC ‘m’ //定义幻数
#define MEM_SET _IOW(MEM_MAGIC, 0, int)

unlocked_ioctl 函数的实现通常是根据命令执行的一个switch语句。但是，当命令号不能匹配任何一个设备所支持的命令时，返回 -EINVAL。

编程模型：

switch (cmd)
{
case 命令A：
//执行A对应的操作
case 命令B：
//执行B对应的操作
default:
// return -EINVAL
}

LED控制驱动程序

驱动程序：

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/io.h>
#include <mach/gpio-bank-k.h>
#include "led.h"

#define LEDCON 0x7f008800
#define LEDDAT 0x7f008808
unsigned int *led_config;
unsigned int *led_data;

struct cdev cdev;
dev_t devno;

int led_open(struct inode *node, struct file *filp)
{
led_config = ioremap(LEDCON,4);
writel(0x11110000,led_config);

led_data = ioremap(LEDDAT,4);

return 0;
}

long led_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
switch (cmd)
{
case LED_ON:
writel(0x00,led_data);
return 0;

case LED_OFF:
writel(0xff,led_data);
return 0;

default:
return -EINVAL;
}
}

//指定初始化方式
static struct file_operations led_fops =
{
.open = led_open,
.unlocked_ioctl = led_ioctl,
};

static int led_init()
{
cdev_init(&cdev,&led_fops);

alloc_chrdev_region(&devno, 0 , 1 , "myled");
cdev_add(&cdev, devno, 1);

return 0;
}

static void led_exit()
{
cdev_del(&cdev);
unregister_chrdev_region(devno,1);
}

module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

应用程序：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include "led.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
int cmd;

if (argc <2 )
{
printf("please enter the second para!\n");
return 0;
}

cmd = atoi(argv[1]);

fd = open("/dev/myled",O_RDWR);

if (cmd == 1)
ioctl(fd,LED_ON);
else
ioctl(fd,LED_OFF);

return 0;
}