N20 设备驱动程序

一、驱动程序驱动 内核的一部分,操作系统把硬件 “关起来”只让驱动碰应用程序只能通过系统调用访问。因为硬件不能直接给应用程序用必须由操作系统统一管理驱动就是操作系统跟硬件之间的翻译官。为应用层提供设备的操作方法。驱动的核心作用4 个① 翻译作用把应用的read / write翻译成硬件能听懂的读寄存器写寄存器配置时序开启中断② 管理作用防止多个程序同时抢硬件统一分配硬件资源保护硬件不被乱操作③ 中断处理硬件发中断 → 只有驱动能接收处理应用程序根本碰不到中断。④ 提供统一接口不管什么硬件应用看到的都是open、read、write、close换硬件不用改 APP只换驱动。设备驱动程序1.设备的操作方法(open/read/write/ioctl/close)2.设备号---用于区分不同的设备3.向系统注册设备驱动4.创建设备节点绑定名字和设备号设备号高12位主设备号低20位的次设备号组成主设备号区分设备类型(功能)次设备号区分同类的不同设备。手动创建设备节点mknod /dev/demo1 c 255 0 /dev/demo1 设备节点名 c 字符设备 255 主设备号 0 次设备号设备驱动分类字符设备驱动数据的访问是字节流有序访问内存访问能存储的不是是无序访问。块设备驱动数据可以随机访问一般访问是按块访问的存储设备。网络设备驱动集成复杂的协议栈网络设备靠名字管理。分类核心特征访问方式你开发板上的对应设备字符设备字节流、有序访问open/read/write/closeLED、按键、串口、I2C 传感器块设备块单位、随机访问文件系统挂载SD 卡、EMMC、NAND网络设备数据包收发、无设备文件socket 系统调用以太网网口二、访问demo1_initLinux 内核启动机制的底层代码红色框.initcall6.init段本质Linux 内核里一个特殊的内存段Section作用专门用来存放第 6 级初始化函数的指针对应代码你写的__section__(.initcall6.init)就是把demo1_init放进这个段里initcall 机制Linux 内核启动分为7 个阶段level 0 ~ 6每个阶段负责初始化不同的子系统level 0~3内核核心子系统内存、调度、中断等level 4~5平台 / 总线驱动level 6字符设备 / 普通驱动初始化你现在的阶段查看设备号 cat /proc/devicesctags使用ctags-R 生成索引文件(tags)(vim打开文件时工作路径应该和tags索引文件保持一致ctrl 跟进ctrl 0 回退#include linux/init.h #include linux/printk.h #include linux/kdev_t.h #include linux/types.h #include linux/lockdep.h #include linux/fs.h #include linux/cdev.h #include linux/export.h #include asm/uaccess.h #include asm/string.h #include asm/io.h #include linux/device.h #define MAJOR_NUM 248 //主设备号 #define MINOR_NUM 0 //次设备号 #define DEV_NAME led #define IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03 0x20e0068U #define IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03 0x20E02F4U #define GPIO1_DR 0x209C000U #define GPIO1_GDIR 0x209C004U static struct class *led_class; static struct device *led_device; 保存映射后的虚拟地址 static volatile unsigned int * sw_mux; static volatile unsigned int * sw_pad; static volatile unsigned int * gpio1_dr; static volatile unsigned int * gpio1_gdir; static void led_init(void) { *sw_mux 0x05; *sw_pad 0x10b0; *gpio1_gdir | (1 3); *gpio1_dr | (1 3); } static void led_on(void) { *gpio1_dr ~(1 3); } static void led_off(void) { *gpio1_dr | (1 3); } static int open(struct inode * node, struct file * file) { led_init(); printk(led open...\n); return 0; } static ssize_t read(struct file * file, char __user * buf, size_t len, loff_t * offset) { //copy_to_user(); printk(led read...\n); return 0; } static ssize_t write(struct file * file, const char __user * buf, size_t len, loff_t * offset) { // ledon on ledoff off unsigned char data[10] {0}; size_t len_cp len sizeof(data) ? len : sizeof data; int size_cp copy_from_user(data, buf, len_cp); //数据直接写进内核 if(size_cp 0) return size_cp; if(!strcmp(buf, ledon)) led_on(); else if(!(strcmp(buf, ledoff))) led_off(); else return -EINVAL; printk(led write...\n); return size_cp; } static int close(struct inode * node, struct file * file) { led_off(); printk(led close...\n); return 0; } static dev_t dev; 把应用系统调用 → 映射到驱动函数 static struct file_operations fops { .owner THIS_MODULE, .open open, .read read, .write write, .release close }; static struct cdev cdev; static int __init led1_init(void) { int ret 0; // dev MKDEV(MAJOR_NUM, MINOR_NUM); //(MAJOR_NUM 20) | MINOR_NUM; ret alloc_chrdev_region(dev,0,1,DEV_NAME); cdev_init(cdev, fops); ret cdev_add(cdev, dev, 1); //注册字符设备到内核 if(ret 0) goto err_cdev; // ret register_chrdev_region(dev, 1, DEV_NAME); //注册设备号 // if(ret 0) // goto err_register_chrdev; led_class class_create(THIS_MODULE, DEV_NAME); //给设备分类在 /sys/class/ 建个文件夹 if (IS_ERR(led_class)) { ret PTR_ERR(led_class); printk(KERN_ERR class_create failed\n); goto err_class; } 4. 创建设备,真正创建设备文件在 /dev/ 下生成节点 led_device device_create(led_class, NULL, dev, NULL, DEV_NAME); if (IS_ERR(led_device)) { ret PTR_ERR(led_device); printk(KERN_ERR device_create failed\n); goto err_device; } 将物理地址映射成虚拟地址 sw_mux ioremap(IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03, 4); sw_pad ioremap(IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03, 4); gpio1_dr ioremap(GPIO1_DR, 4); gpio1_gdir ioremap(GPIO1_GDIR, 4); printk(led_init ##############\n); return 0; err_device: class_destroy(led_class); err_class: cdev_del(cdev); err_register_chrdev: unregister_chrdev_region(dev, 1); err_cdev: cdev_del(cdev); printk(led_init failed ############## ret %d\n, ret); return ret; } static void __exit led1_exit(void) { iounmap(gpio1_gdir); iounmap(gpio1_dr); iounmap(sw_pad); iounmap(sw_mux); unregister_chrdev_region(dev, 1); cdev_del(cdev); printk(led_exit ##############\n); } module_init(led1_init); module_exit(led1_exit);