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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 7 `& g+ p/ _, H/ H9 Y# L
下代码为完整的驱动代码。$ [' v* G+ E! _ k
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
+ R) c5 A, P w: {6 b0 b& A 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
: U$ }/ ?7 N: `3 j9 r 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 : w+ ]% h7 o( N) _3 I) D
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。
- @- `2 U$ H" n- R8 E2 m 完整的驱动文件如下所示: 7 C+ _$ j- n; X' ^+ ~3 l
/*4 X8 I% h6 L; o/ q' a! C/ ^ v
* @Descripttion: 基于杂项设备的 LED 驱动
( A& [& \: Q- Y9 I* @version:
y" `' F; G* T' `+ |/ ^1 g& X * @Author: 2 ~7 R7 t& A" H" H4 A
* @Date: 2021-02-23 13:54:49
1 X3 }3 U5 q$ y# S. w; K */ % v1 t& p. T' q9 r8 ^
#include <linux/init.h> : {. ]+ |0 q/ ~$ W1 p' Z
//初始化头文件
; o& Q0 X |: N+ G8 p1 z, N d# l#include <linux/module.h>
- f1 I$ D" h3 r, | //最基本的文件,支持动态添加和卸载模块。 % E3 M/ d+ n! ^5 C3 l
#include <linux/miscdevice.h> //包含了 miscdevice 结构的定义及相关的操作函数。 - H/ ~. a9 l$ s0 e
#include <linux/fs.h> 6 t" Z% C* W3 G
//文件系统头文件,定义文件表结构(file,buffer_head,m_inode 等) 4 }3 L; t% C0 j6 {( n; c7 G" E
#include <linux/uaccess.h>
1 O# S* u5 L7 @9 r" n //包含了 copy_to_user、copy_from_user 等内核访问用户进程内存地址的函
+ I2 q T9 k2 U& k, A& P5 C 数定义。
& n9 Q' m# [; D: y4 A#include <linux/io.h>
( O0 ?$ U$ D# X$ \: q //包含了 ioremap、iowrite 等内核访问 IO 内存等函数的定义。
, _0 n2 @# `$ t5 h! @#include <linux/kernel.h>
) z. B- T, k6 l5 M! o //驱动要写入内核,与内核相关的头文件
. t& K3 {: f' G% U#define GPIO_DR 0xfdd60000 //LED 物理地址,通过查看原理图得知 8 E+ h% d1 K: h1 N0 A; h
unsigned int *vir_gpio_dr; //存放映射完的虚拟地址的首地址 & B! p' Y* x G% I8 p% {
/**
% i: M2 p* r( ~4 K4 } v * @name: misc_read
' e( W6 V- x$ W8 p * @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。 T, N( G3 x2 X; p# @
* @msg:
0 R/ h; V$ H, e4 t * @param {structfile} *file file 结构体 / n" G. Q3 k1 \' w
* @param {char__user} *ubuf 这是对应用户层的 read 函数的第二个参数 void *buf
, d5 [- N/ E+ U K" y * @param {size_t} size 对应应用层的 read 函数的第三个参数
; H6 _# i2 g9 H0 _2 G8 t/ j4 }* @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
1 B) r0 t8 o6 W% | 偏移量往后移。 L, F) [' X# _ V- D6 x7 Q
* @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 * k: E% P& f$ C2 f3 k d2 {" }
的字节数。
2 n. Q. @2 X& J+ E/ q' n 如果返回负数,内核就会认为这是错误,应用程序返回-1
4 N- l1 W. _% f( l% O. c */
9 v. C+ f# K/ W8 k- V) A$ y/ m& ` ssize_t misc_read (struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff_t) ; p- Z9 I( F1 j% b! _# |
{ 8 l2 T" P+ I: A2 K
printk("misc_read\n "); . Z F' H5 u; J7 g& q4 @
return 0; ; R6 [3 m* l& q$ W
}
' Y* n, J& ?( u8 |, y+ \' |: v /** 0 b( q7 c& u5 X5 H! Z
* @name: misc_write
8 `, |$ j" O8 Z& |$ ]- y * @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。
( C! H6 t0 a+ X4 X6 h' ~* @msg: 5 @/ U( D {" }2 P! V& I) m3 O
* @param {structfile} * filefile 结构体 : U- F* i q( m3 `
* @param {constchar__user} *ubuf 这是对应用户层的 write 函数的第二个参数 const void *buf ( m9 x7 Z& _0 K" y8 d7 k
* @param {size_t} size 对应用户层的 write 函数的第三个参数 count。
e; Z! h* w8 G! W* @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 7 o4 A! X1 q8 t& _! S) l2 m; a
偏移量往后移。 % M" K0 d5 ~* ]
* @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 s' B z, @3 u; }0 H! G- A0 {* B
的字节数。 & n( y2 \$ U; s2 t4 O3 I7 X7 j2 J
如果返回负数,内核就会认为这是错误,应用程序返回-1。 6 a* I6 c' N9 i- g( |+ l; F
*/ ; @+ z6 Y7 i: j2 }, ]" a1 |+ X
ssize_t misc_write (struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff_t) % f! ^$ k8 q/ i4 Y R
{
) I ~# D0 J4 {% Z; K, u/ I) o; 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*/ 9 x! `5 F" E! n0 h& a) i
// kbuf 保存的是从应用层读取到的数据
$ ~$ r" D! x' X" A, mchar kbuf[64] = {0};
& M2 c+ e) i( ^4 {9 r- t // copy_from_user 从应用层传递数据给内核层 & U3 I: j7 N. @" v
if(copy_from_user(kbuf,ubuf,size)!= 0) y! \6 n( m- ]
{ $ i; J1 k _0 A$ w5 l; y( B
// copy_from_user 传递失败打印 ' Z3 y' @1 m, r( y, \9 F
printk("copy_from_user error \n ");
1 n+ Y) Q8 Z+ w) q3 p6 o- ? return -1;
1 ]1 D. `& `9 ?3 g' u1 a3 @ }6 H/ e# R- w X
//打印传递进内核的数据
Z5 ?8 w8 S" }/ xprintk("kbuf is %d\n ",kbuf[0]); ) y' d2 |5 J7 ~9 t( g n! O
if(kbuf[0]==1) //传入数据为 1 ,LED 亮 $ @ e a1 k8 X6 C: d
{ , R$ F8 d9 a% r4 w0 }6 U
*vir_gpio_dr = 0x80008000; 6 a9 K4 Q# E5 d9 C0 P2 o
}
# {1 k* S. Z- W6 b9 M7 X else if(kbuf[0]==0) //传入数据为 0,LED 灭 - e* H9 u7 W+ g0 e% u: I
*vir_gpio_dr = 0x80000000; + p6 `/ z( y5 y V+ C
return 0; / d& o( Y! p V: s! w4 J* I
}! Y7 z+ J# v0 H: \7 P6 E
/** $ e3 S6 N' a" G7 L' H* R4 n9 j
* @name: misc_release 3 E, p% d0 x, v" c
* @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
8 E+ m- s4 p8 o k4 T 备永远成功。
/ Q' p1 C0 R* F% w* d) ^% s' |. A* @msg:
% i0 l, D2 C4 [+ K# n- X7 E1 z * @param {structinode} *inode 设备节点 ' o! Y D6 S6 p7 J% U
* @param {structfile} *file filefile 结构体 1 o, |# c# l, O/ M, _
* @return {0} " h# s% R6 K1 b( v, s
*/
6 K% O6 a6 @, X4 b g S6 Q int misc_release(struct inode *inode,struct file *file){; g$ g' K/ ?8 f% \( P
printk("hello misc_relaease bye bye \n ");
! q8 K- P7 i" e; M/ i- }) ^ return 0; , y8 r3 F' |' `1 g- X
}
# q2 K5 {- z+ R: j$ G /** 9 d& W0 D: w( z" H/ |
* @name: misc_open
. x2 x! h9 ?+ ~. D9 y: ]$ h& e * @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。
, ?8 u$ B R( u1 E; I* @msg:
; J6 ` C$ z' N2 f1 Z f5 ` * @param {structinode} *inode 设备节点 ' }! H2 R! H' v* x' l" D' D( B
* @param {structfile} *file filefile 结构体 1 n) _+ E) Y! }% y0 k. b7 M
* @return {0}
. N ]& }) P9 |. i$ M5 V! U+ k- I */ ^1 k& |2 R Q% e% X0 p
int misc_open(struct inode *inode,struct file *file){ & F' {, e- D7 F' U8 o
printk("hello misc_open\n ");
$ U) j# }: q- ]( |+ F return 0;
! M4 W% ~# T7 F: w6 h) Z# ~ }. D8 N/ w" l; I0 F4 n
//文件操作集
0 M7 T/ d. n! G" Ustruct file_operations misc_fops={ _1 D; X/ l, i9 P# ^9 K: O
.owner = THIS_MODULE, : @! T( k: z% L l) E
.open = misc_open,
% @8 T; A0 D3 }" ^: L .release = misc_release,
( H. }+ b F( H2 c2 ] .read = misc_read, . Z2 e/ j% |" E, ?# E! ~
.write = misc_write, ( c6 ~, p0 g. V1 {" L
};0 }+ h% A; E, G, E3 J
//miscdevice 结构体
# x! ^! Z) Y; u8 b9 pstruct miscdevice misc_dev = {
# S4 t' e+ r; w0 @, c8 X .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, 4 k9 `4 A) C6 U2 _* C! {* g
.name = "hello_misc",
3 g: u5 w1 h/ k% v' b .fops = &misc_fops,
8 O n7 _/ E3 d3 d9 Z };! ~: i5 r5 P2 i; t5 r' D" Z1 B& |
static int misc_init(void)
: G1 B5 o% Z6 d4 u, y {
) X' e/ z, \- Y" t int ret;
" L# t: T0 l0 O- S f4 n2 @- v //注册杂项设备 : f0 j% _# R# K9 M% H6 {' Y% z
ret = misc_register(&misc_dev);
5 f. B1 |' n: v- o% t9 o) }$ z if(ret<0) & J2 Y; z% d, P
{
1 J2 u. b& e' w @+ ]3 E printk("misc registe is error \n"); 0 _/ X0 T$ J" I9 r6 d& j1 B
}$ q4 V% {2 l& d( C J
printk("misc registe is succeed \n"); , j# V) i0 n2 O. U
//将物理地址转化为虚拟地址
* b1 x# K$ R: w' E yvir_gpio_dr = ioremap(GPIO_DR,4);
, D" ~2 q) L* |% K% l \ @# v if(vir_gpio_dr == NULL) $ o3 P: g M8 R
{
2 X9 m8 T7 }' h: k4 l f printk("GPIO_DR ioremap is error \n");
! t* C- K- T4 k1 M return EBUSY; 5 K& M, w6 ^+ s4 l) u/ V
}8 v; a& {. x+ Z. o) y7 |
printk("GPIO_DR ioremap is ok \n");
8 h0 ? Z' E, Q* G5 a4 g return 0;
! O0 g$ P6 q' k2 p; j9 l }" m) o1 k; Q1 Z$ C9 b9 B, T
static void misc_exit(void){ " F( L- Z1 i3 H, S& [5 B
//卸载杂项设备
& \( S H h" F1 D, B, I# zmisc_deregister(&misc_dev); 4 B3 w+ h: l/ c9 X* m) ]: ~" e
iounmap(vir_gpio_dr); . F# r2 ]0 t( z/ r7 F
printk(" misc gooodbye! \n");
( w( f+ q6 Q* y' r. `6 ^& l }3 }; ]' a3 ? n# h
module_init(misc_init); * c3 W3 U2 ?9 a
module_exit(misc_exit); / y n8 L& m' }6 K8 r4 L# z
MODULE_LICENSE("GPL");
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