98 led字符设备驱动实验

一、led – 字符设备驱动模块

驱动模块 = 内核模块(.ko)+ 驱动接口(file_operations)

在内核模块入口函数里获取gpio相关寄存器并初始化。

构造 file_operations 接口，并注册到内核哈希表 cdev_map->probes。

创建设备文件，绑定自定义file_operations接口。

应用程序echo通过写设备文件控制硬件led。

二、自定义led的file_operations接口

static struct file_operations led_fops = {
	/* 设置驱动接口关联的内核模块，防止驱动程序运行时内核模块被卸载。 */
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = led_open,
	.read = led_read,
	.write = led_write,
	/* 文件引用数为 0 时调用。 */
	.release = led_release,
};

三、相关内核api

1、地址映射api

将 GPIO寄存器物理地址 映射到 虚拟地址。

/* 定义在 arch/arm/include/asm/io.h */
void __iomem *ioremap(resource_size_t res_cookie, size_t size)

参数：

• res_cookie：物理地址

• size：映射长度

返回值：

• void * 类型的指针，指向 被映射的虚拟地址 。
• __iomem 主要是用于 编译器 检查 地址在内核空间的有效性。

2、虚拟地址读写api

iowrite32 和 ioread32 会检查cpu大小端，调整字节序，从而提高驱动的可移植性。

readl() / writel()	//过时

void iowrite32(u32 b, void __iomem *addr)   //写入一个双字（32bit）

unsigned int ioread32(void __iomem *addr)   //读取一个双字（32bit）

3、拷贝数据api

long copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)

参数：

• to：将数据拷贝到内核的地址，位于内核空间。

• from 需要拷贝数据的用户空间地址，位于用户空间

• n 拷贝数据的长度（字节）

返回值：

失败：没有被拷贝的字节数

成功：0

4、register_chrdev函数

定义在：include/linux/fs.h。

static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
				  const struct file_operations *fops)
{
	/* 设置次设备号为0，次设备号数量为256 */
	return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);
}

5、 __register_chrdev函数

定义在：fs/char_dev.c。

int __register_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,unsigned int count, 
							const char *name,const struct file_operations *fops)
{
	struct char_device_struct *cd;
	struct cdev *cdev;
	int err = -ENOMEM;

	cd = __register_chrdev_region(major, baseminor, count, name);
...
	cdev = cdev_alloc();
...
	cdev->owner = fops->owner;
	cdev->ops = fops;
...
	err = cdev_add(cdev, MKDEV(cd->major, baseminor), count);
...
}