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我们在 ubuntu 的 home/nfs/07 目录下新建 led.c 文件,可以在上次实验的驱动代码基础上进行修改,以 ) ], J# I* \6 m/ t3 T
下代码为完整的驱动代码。$ Z5 W% j$ c' a; q0 I
我们已经学会了杂项设备驱动编写的基本流程,其实需求已经完成了一半了,我们已经注册了杂项设
; D3 X6 v q+ q 备,并生成了设备节点。接下来我们要完成控制 BEEP 的逻辑操作,那么控制 BEEP 就涉及到了对寄存器的 * O7 T9 _( r5 j7 k
操作,但是对寄存器的操作我们是不能直接访问的,因为 linux 不能直接访问我们的物理地址,需要把物理 8 S; B' B. K; v0 M. S" ?' `+ V
地址先映射成虚拟地址,我们完成这一步转换需要用到 ioremap 函数。
. m$ r7 E" j h 完整的驱动文件如下所示: ) G6 {7 \5 a# N) {4 f3 i- g# U+ I
/*7 C# Z( {' H a1 B# g2 M
* @Descripttion: 基于杂项设备的 LED 驱动 . a! l; ~) [) C/ |7 e$ @* T+ J5 r
* @version: 1 ^* q5 e2 J5 L( g
* @Author:
, y7 P1 `' S* ~/ L$ p$ H * @Date: 2021-02-23 13:54:49 ( x' d* `! K/ Z* i
*/ " z2 R! h, R4 L `
#include <linux/init.h> 6 j5 X% ]7 R$ N/ W
//初始化头文件 ) H. a3 `# }6 u, _" Z& }( p0 |
#include <linux/module.h>
9 n! c0 y8 S9 I0 j //最基本的文件,支持动态添加和卸载模块。
! Z5 c2 r6 J) [0 M# h* `# r#include <linux/miscdevice.h> //包含了 miscdevice 结构的定义及相关的操作函数。
) D) u" r( ~# T6 r" ^7 O( p#include <linux/fs.h> # N, x. P, i$ x; L. _
//文件系统头文件,定义文件表结构(file,buffer_head,m_inode 等) # g# [. C1 K" E
#include <linux/uaccess.h> $ [9 P' B* ]9 K6 \) l C1 C
//包含了 copy_to_user、copy_from_user 等内核访问用户进程内存地址的函 & |# I" g+ h6 A2 I' Y
数定义。
) g% |! n$ z1 @: [% u#include <linux/io.h> " B% K, s8 t z1 e4 c
//包含了 ioremap、iowrite 等内核访问 IO 内存等函数的定义。 ' Y1 e0 t* R# z) o, H
#include <linux/kernel.h>
6 T7 E( V7 U( Z' { //驱动要写入内核,与内核相关的头文件 7 d, j9 k! \& r# k2 z; J
#define GPIO_DR 0xfdd60000 //LED 物理地址,通过查看原理图得知
s. h% m! X5 ^2 bunsigned int *vir_gpio_dr; //存放映射完的虚拟地址的首地址
Z# m, t: \* ]* @! t3 m/**
* d5 }9 f+ G" M7 i4 E2 H$ H * @name: misc_read ; K% T4 i$ B- S) O# I* I8 T
* @test: 从设备中读取数据,当用户层调用函数 read 时,对应的,内核驱动就会调用这个函数。 3 U1 H: X" e* v* v- n+ O
* @msg:
- f5 M1 b- @) M" M& ~* g * @param {structfile} *file file 结构体
, P; g2 n% T3 U5 i: x0 _* @param {char__user} *ubuf 这是对应用户层的 read 函数的第二个参数 void *buf ' p6 a4 O) l. z+ i7 u
* @param {size_t} size 对应应用层的 read 函数的第三个参数 " K9 {" L, k; }1 ~
* @param {loff_t} *loff_t 这是用于存放文件的偏移量的,回想一下系统编程时,读写文件的操作都会使
. K+ Z: t3 M L6 H( B 偏移量往后移。 $ e6 G- F. d _1 a% s' y6 b4 s
* @return {*} 当返回正数时,内核会把值传给应用程序的返回值。一般的,调用成功会返回成功读取 ; M# N+ w( ]$ ?# K" H" Y
的字节数。 ' Q$ A- [8 r4 \ ?
如果返回负数,内核就会认为这是错误,应用程序返回-1
b8 q4 Z$ i' ~7 x8 b5 r- [ */ 2 k, ]' i6 T- i" ?. [3 s! T' K
ssize_t misc_read (struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff_t) # E( g* Y4 j5 e7 }' b' x
{
7 x: N8 y! f& i7 @8 z2 E! k printk("misc_read\n "); 6 `6 B+ l$ W# H: f4 @1 K+ H9 ]
return 0;
0 j( u" \' |* N* L }. T5 U. `: }! b
/** * c9 V- i Z+ ]- s3 E- y# s
* @name: misc_write" a8 S8 P- Q/ n" F* i
* @test: 往设备写入数据,当用户层调用函数 write 时,对应的,内核驱动就会调用这个函数。
% s9 j e1 |1 i/ }9 i5 s% h* @msg:
, d4 N4 Y7 _5 D2 K/ W * @param {structfile} * filefile 结构体
% ]% }/ r1 G5 t* _3 J$ o* @param {constchar__user} *ubuf 这是对应用户层的 write 函数的第二个参数 const void *buf
" a0 b4 a* ?' I9 T2 _/ [, b * @param {size_t} size 对应用户层的 write 函数的第三个参数 count。 Y# z" n$ w$ H) X9 f
* @param {loff_t} *loff_t 这是用于存放文件的偏移量的,回想一下系统编程时,读写文件的操作都会使 ! T3 `% x$ {8 w
偏移量往后移。
( `9 j5 P4 h2 W/ m4 d* @return {*} 当返回正数时,内核会把值传给应用程序的返回值。一般的,调用成功会返回成功读取
" G7 q& _% Q5 v$ ]# V: U 的字节数。
# b ^: t) F; }2 k. P 如果返回负数,内核就会认为这是错误,应用程序返回-1。 n. D6 x* B! e
*/
9 @) X, a' d8 U* ]9 c; V( ?$ X( Mssize_t misc_write (struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff_t)
0 R" S T) b' ^* J6 [6 }+ r {
5 X: }8 D( P* J0 M& [ /*应用程序传入数据到内核空间,然后控制蜂鸣器的逻辑,在此添加*/ ( N4 k- Q6 B- n( k
// kbuf 保存的是从应用层读取到的数据 9 c2 P6 i8 [- r
char kbuf[64] = {0};
" Q! _* c: S; }7 m s! X6 Q) _ // copy_from_user 从应用层传递数据给内核层
, o# E9 W' b" Yif(copy_from_user(kbuf,ubuf,size)!= 0)
5 r1 Y5 `6 Y& \ {
$ U! M6 i/ N V9 Y8 R3 e // copy_from_user 传递失败打印 7 J. P2 O9 }6 \( i# E
printk("copy_from_user error \n ");
/ l+ g# t- c8 f* c: N% N7 G, ? return -1;
7 T6 ? x( r( Y0 R/ q }
0 J: f/ [/ S- w( d5 C+ | //打印传递进内核的数据
" a% [0 `9 D; v+ g4 X& |' R _printk("kbuf is %d\n ",kbuf[0]);
2 h' g) O: e- q% o _ if(kbuf[0]==1) //传入数据为 1 ,LED 亮 + M* j' C3 z# f& N: f
{
" t' P0 v% ^4 _- P* v5 q *vir_gpio_dr = 0x80008000; + K! y% s, _" R7 `
}
* l- @3 `. @# H$ Z# j/ z else if(kbuf[0]==0) //传入数据为 0,LED 灭 ; g! x/ Z6 j4 I5 r
*vir_gpio_dr = 0x80000000;
3 H0 a, t) O$ B" P return 0;
5 Z1 q% x# r/ v: k }
s$ r( h# q. \7 \+ U /**
, X7 b# g8 D5 Q8 _- ^' S, F * @name: misc_release ' I4 o) w4 J# U, h, ]5 i4 o q
* @test: 当设备文件被关闭时内核会调用这个操作,当然这也可以不实现,函数默认为 NULL。关闭设
- X* F9 I+ h, Z# q; z' X, V 备永远成功。 ( J, r* f* }4 @
* @msg:
+ g# v5 u. m( b * @param {structinode} *inode 设备节点 , q* h& s* F+ O, }
* @param {structfile} *file filefile 结构体
3 o; o, W: z5 }# F7 p0 I) y* @return {0}
: H2 r6 F/ K3 v8 { */ 9 i4 a0 }- H2 ~$ a4 C) g
int misc_release(struct inode *inode,struct file *file){# A& s* |/ s# v0 i9 h+ a1 n9 z( ], U
printk("hello misc_relaease bye bye \n ");
, K$ d. [6 Y% }3 p! ?+ ?% O. M+ _ return 0;
% e8 T/ J9 G; q! K }
% X- b' u7 m8 f; C /** . M% ^" t1 t* [# T" g& H
* @name: misc_open $ Y$ M G. r% b( X
* @test: 在操作设备前必须先调用 open 函数打开文件,可以干一些需要的初始化操作。
: [" p1 F/ g; Q* Y* @msg:
' H% o5 N9 I5 _+ i * @param {structinode} *inode 设备节点
$ N6 h9 ?3 S' U5 ]# T5 Q* @param {structfile} *file filefile 结构体 / f0 U! S) T8 Z5 Y
* @return {0}
" S h& ]$ }3 n- p" P3 H */ # [3 K- C: y6 P+ b3 ^
int misc_open(struct inode *inode,struct file *file){ ; D9 G/ n8 p3 w$ U$ `
printk("hello misc_open\n "); . m2 L \5 }6 E
return 0; " f& I7 l A% m7 y6 ]
}( s1 S \9 G* c# c- V E7 U' b6 i
//文件操作集 : o6 d2 Y( t# z) M* b; F
struct file_operations misc_fops={ * `% |/ M7 C. T9 `
.owner = THIS_MODULE, 0 Y1 U, r( J- }
.open = misc_open, # w1 h8 ]8 r' H. K L" k. m5 f
.release = misc_release, 6 F% q& k8 q9 Q5 f
.read = misc_read,
% Y( }5 t1 e" T .write = misc_write,
8 V0 \& j" S# x% L# Z9 x& t };4 R0 m% a5 s7 W, \3 G' @9 T
//miscdevice 结构体 6 V1 w3 x+ f$ @ ?8 J: }3 j% m
struct miscdevice misc_dev = { 2 U0 \' T$ a' v
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
& ^: b- h+ Z+ i$ f' } .name = "hello_misc",
' [% L; D4 y& k: o+ ^; Y( ] .fops = &misc_fops,
1 T$ s7 w! A. R% [ };, b" w1 m d$ Z1 W% b+ q/ z
static int misc_init(void) 4 N0 X( {7 J5 ~- P S. B2 d
{
% O; U5 ^' V W1 y1 i! A6 h% i, [ int ret;
1 R2 C% h. G5 g- I; F. o' C //注册杂项设备 & m1 n4 ]( ?$ R
ret = misc_register(&misc_dev);
9 _" m0 A& X+ w: O( J if(ret<0) * M9 w1 n0 m- y: D. Y; I* a7 q
{ Y0 X- {1 u; c( E# O8 m1 P- h
printk("misc registe is error \n"); 7 [' t/ ~: r& T9 E3 J
}
8 V- V" d4 U4 h: ^4 q1 t/ J: @ printk("misc registe is succeed \n");
( e! A. z6 n7 A2 I //将物理地址转化为虚拟地址
: O! B! [ {; H# z# qvir_gpio_dr = ioremap(GPIO_DR,4);
# f. b' `$ W8 X/ \ if(vir_gpio_dr == NULL) % ^) Q0 x x* o& l
{) w/ x5 S; ^7 d, I3 U
printk("GPIO_DR ioremap is error \n"); ' M$ Q, h3 s. |6 z) ^
return EBUSY;
3 L( x, l4 k! t1 d8 X }. k! y: F+ m: y: }# C+ F4 S w/ L8 O
printk("GPIO_DR ioremap is ok \n");
4 s( z1 o6 c2 w7 e7 K6 o" R; C, B return 0;
* r8 H0 n7 l; N2 d9 I8 r! E3 j+ ?( s }
; N$ x* W8 u+ F+ |9 f, ~1 h) I static void misc_exit(void){ 9 u1 f+ ^2 U! j1 }1 p6 ]0 R i% j
//卸载杂项设备 # P- T8 T2 G# u9 G1 J- W
misc_deregister(&misc_dev);
4 W) d! _: a" Q9 K; { iounmap(vir_gpio_dr);
0 c; m! t, P+ t printk(" misc gooodbye! \n"); $ e8 q6 }+ c _6 A. S1 c1 M# \
}
) k+ b1 g# S! _/ e module_init(misc_init); 6 @* E+ U6 w7 M6 y. b. i" {
module_exit(misc_exit); % P2 X/ a, S) W0 u- N4 w
MODULE_LICENSE("GPL");
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