Linux驱动

Linux驱动

目录

一、地址映射

二、实验程序编写

        1、注册驱动入口和出口函数        

        2、编写驱动入口和出口函数

        3、驱动完整代码

        4、应用完整代码

总结

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一、地址映射

        1、在裸机实验的时候 *** 作LED等外设实际上是 *** 作相应外设的寄存器。

        2、linux下驱动开发最终要 *** 作的也是寄存器，然而在Linux环境下不能直接对寄存器的物理地址进行 *** 作。比如LED寄存器的地址为0x01010101,在裸机开发环境下可以直接对该地址进行赋值，而Linux下行，因为使能了MMU，开启了内存映射。

        3、在Linux里面 *** 作的都是虚拟地址，因此要 *** 作LED需要先得到LED寄存器对应的虚拟地址。获得寄存器对应虚拟地址的函数为ioremap。

#define ioremap(cookie,size) __arm_ioremap((cookie), (size),
MT_DEVICE)

void __iomem * __arm_ioremap(phys_addr_t phys_addr, size_t size,
unsigned int mtype)
 {
 return arch_ioremap_caller(phys_addr, size, mtype,
__builtin_return_address(0));
 }

        第一个参数为物理地址起始大小，第二个参数要转化的字节数。

二、实验程序编写         1、注册驱动入口和出口函数        

        2、编写驱动入口和出口函数

static int __init led_init(void){
    int ret = 0;
    unsigned int val = 0;

    
    IMX6ULL_CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1, 4);
    SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_MUX_GPIO1_IO03_base, 4);
    SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_PAD_GPIO1_IO03_base, 4);
    GPIO1_DR = ioremap(GPIO1_DR_base, 4);
    GPIO1_GDIR = ioremap(GPIO1_GDIR_base,4 );

    
    
    val = readl(IMX6ULL_CCM_CCGR1);
    val &= ~(3 << 26);  //清除先前的26,27位
    val |= (3 << 26);   //26,27位置1
    writel(val, IMX6ULL_CCM_CCGR1);

    
    writel(0x5, SW_MUX_GPIO1_IO03); //设置复用
    writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);  //设置电气属性

    val = readl(GPIO1_GDIR);
    val |= (1 << 3);
    writel(val, GPIO1_GDIR);

    val = readl(GPIO1_DR);
    val &= ~(1 << 3);
    writel(val, GPIO1_DR);




    
    ret = register_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME, &led_fops);
    if(ret < 0){
        printk("register chardev failedrn");
        return -EIO;
    }
    printk("led_initrn");
    return 0;
}

        在驱动入口函数中进行寄存器物理地址的重映射，以及初始化，最后注册了LED驱动设备。

static void __exit led_exit(void){
    
    unsigned int val = 0;
    val = readl(GPIO1_DR);
    val |= (1 << 3);
    writel(val, GPIO1_DR);


    
    iounmap(IMX6ULL_CCM_CCGR1);
    iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
    iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
    iounmap(GPIO1_DR);
    iounmap(GPIO1_GDIR);

    
    unregister_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME);

    printk("led_exitrn");
}

        在驱动出口函数取消地址重映射，同时注销了该LED驱动。

        3、驱动完整代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define LED_MAJOR 200   
#define LED_NAME "led"

#define LEDON 1         
#define LEDOFF 0        



#define CCM_CCGR1               (0x020C406C)
#define SW_MUX_GPIO1_IO03_base 	(0x020E0068)
#define SW_PAD_GPIO1_IO03_base 	(0x020E02F4)
#define GPIO1_DR_base 		   	(0x0209C000)
#define GPIO1_GDIR_base 	    (0x0209C004)


static void __iomem *IMX6ULL_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;

static void LED_switch(u8 sta){
    u32 val = 0;
    if(sta == LEDON){
        val = readl(GPIO1_DR);
        val &= ~(1 << 3);
        writel(val, GPIO1_DR);
    }
    else if(sta == LEDOFF){
        val = readl(GPIO1_DR);
        val |= (1 << 3);
        writel(val, GPIO1_DR);
    }
}

static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp){
        return 0;

}

static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf,
			 size_t count, loff_t *ppos)
{
    int retvalue = 0;
    unsigned char databuf[1];
    retvalue = copy_from_user(databuf, buf, count);
    if(retvalue < 0){
        printk("kernel write failed");
        return -EFAULT;
    }
    
    LED_switch(databuf[0]);
    return 0;
}

static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp){
    return 0;
}


static const struct file_operations led_fops = {
	.owner	= THIS_MODULE,
	.write	= led_write,
	.open	= led_open,
	.release= led_release,
};



static int __init led_init(void){
    int ret = 0;
    unsigned int val = 0;

    
    IMX6ULL_CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1, 4);
    SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_MUX_GPIO1_IO03_base, 4);
    SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_PAD_GPIO1_IO03_base, 4);
    GPIO1_DR = ioremap(GPIO1_DR_base, 4);
    GPIO1_GDIR = ioremap(GPIO1_GDIR_base,4 );

    
    
    val = readl(IMX6ULL_CCM_CCGR1);
    val &= ~(3 << 26);  //清除先前的26,27位
    val |= (3 << 26);   //26,27位置1
    writel(val, IMX6ULL_CCM_CCGR1);

    
    writel(0x5, SW_MUX_GPIO1_IO03); //设置复用
    writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);  //设置电气属性

    val = readl(GPIO1_GDIR);
    val |= (1 << 3);
    writel(val, GPIO1_GDIR);

    val = readl(GPIO1_DR);
    val &= ~(1 << 3);
    writel(val, GPIO1_DR);




    
    ret = register_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME, &led_fops);
    if(ret < 0){
        printk("register chardev failedrn");
        return -EIO;
    }
    printk("led_initrn");
    return 0;
}


static void __exit led_exit(void){
    
    unsigned int val = 0;
    val = readl(GPIO1_DR);
    val |= (1 << 3);
    writel(val, GPIO1_DR);


    
    iounmap(IMX6ULL_CCM_CCGR1);
    iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
    iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
    iounmap(GPIO1_DR);
    iounmap(GPIO1_GDIR);

    
    unregister_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME);

    printk("led_exitrn");
}


module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("ZYC");

        4、应用完整代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


#define LEDOFF 0
#define LEDON 1

int main(int argc, int *argv[])
{
    int fd, retval;
    char *filename;
    unsigned char databuf[1];

    if(argc != 3){
        printf("Error usern");
        return -1;
    }
    
    filename = argv[1];
    fd = open(filename, O_RDWR);
    if(fd < 0){
        printf("open file failed rn");
        return -1;
    }
    
    databuf[0] = atoi(argv[2]);

    retval = write(fd, databuf, sizeof(databuf));
    if(retval < 0){
        printf("led write failedrn");
        close(fd);
        return -1;
    }
    close(fd);

    return 0;
}

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总结

LED驱动编写是裸机LED的升级版，需要先配置各寄存器地址的重映射，再和裸机配置一样对各寄存器赋值，最后搭配字符型驱动的框架即可。