平台总线设备驱动模型——代码分析

本文详细解析了平台总线设备驱动的实现过程,包括设备驱动代码、平台设备注册及测试程序的编写,并介绍了如何利用平台总线机制实现设备与驱动的分离。

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上节我们分析了平台总线的工作流程,这一节里我们来分析代码:
先来看设备驱动代码:
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/serial_core.h>
#include <linux/platform_device.h>
/*定义资源,可以在平台总线驱动程序里通过platform_get_resource()函数来获得资源*/
static struct resource led_resource[] = {
    [0] = {
        .start = 0x56000050,
        .end   = 0x56000050 + 8 - 1,
        .flags = IORESOURCE_MEM,  //表示是内存资源,使用的时候需要ioremap的哦
    },
    [1] = {
        .start = 5,
        .end   = 5,
        .flags = IORESOURCE_IRQ,   //表示是中断资源,不用映射
    }


};


static void led_release(struct device * dev)//这个函数是必须的,但里面可以什么都不做
{
    
}


static struct platform_device led_dev = {
    .name         = "myled", //这里的设备名要和驱动里的驱动名相同的哦
    .id       = -1,
    .num_resources    = ARRAY_SIZE(led_resource),
    .resource     = led_resource,   //这里就是刚刚定义的资源
    .dev = { 
    .release = led_release,      //注册release函数,应该是platform_device_unregister的时候会调用
},
};


static int led_dev_init(void)
{
platform_device_register(&led_dev);  //注册平台设备
return 0;
}


static void led_dev_exit(void)
{
platform_device_unregister(&led_dev);
}


module_init(led_dev_init);
module_exit(led_dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

再来看一下驱动代码:
#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/sysctl.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>


static volatile unsigned long *gpio_con;
static volatile unsigned long *gpio_dat;
static struct class *cls;
static int major;
static int pin;
/*将引脚设置为输出引脚*/
static int  led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    *gpio_con &= ~(0x3<<(pin*2));
    *gpio_con |= (0x1<<(pin*2));
    return 0;
}


/*根据用户空间里传进来的参数点亮或者熄灭led*/
static int led_write (struct file *file, const char __user *buff, size_t count, loff_t *ppos)
{
    int val;
    copy_from_user(&val, buff, count);


    if (val == 0)
{
*gpio_dat &= ~(1<<pin);
}
else
{
*gpio_dat |= (1<<pin);
}
return 0;
}


static struct file_operations led_fops={
    .owner  =   THIS_MODULE, 
    .open   =   led_open,
    .write=led_write,
};
/*主要的工作放在了这个地方*/
static int led_probe(struct platform_device *pdev)//匹配之后会将设备作为参数传进来的哦
{
    struct resource *res;
    res=platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);//获取设备里定义的内存资源
    gpio_con = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);//内存资源需要映射的哦
    gpio_dat = gpio_con + 1;


    res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);//获取设备里定义的中断资源,这里其实只是一个引脚而已
    pin = res->start;
    printk("led_probe, found led\n");
    major=register_chrdev(0, "myled", &led_fops);  //注册字符设备,那么下面肯定重点放在了file_operations结构体上了
    cls = class_create(THIS_MODULE, "myled");     //创建类
    class_device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led");//类下创建设备,这样保证了udev机制可以自动创建设备文件
    return 0;
    
}
/*与分析相一致,卸载函数放在了这里*/
static int led_remove(struct platform_device *pdev)
{
    printk("led_remove, remove led\n");
    class_device_destroy(cls, MKDEV(major, 0));
    class_destroy(cls);
    unregister_chrdev(major, "myled");
    iounmap(gpio_con);
    return 0;
}
/*定义platform_driver 结构体*/
struct platform_driver led_drv = {
.probe= led_probe, //这里是probe函数,当总线发现有设备的名字和驱动的名字相同时会调用这个函数,所以我们的主要工作放在了这里面
.remove= led_remove,  //这个函数应该是在platform_driver_unregister是调用用,因此可以将一些卸载函数放在这个地方
.driver= {
.name= "myled",    //这名字要和设备相匹配的哦
}
};
static int led_drv_init(void)
{
platform_driver_register(&led_drv);//注册平台总线驱动,里面有比较重要的platform_driver 结构体
return 0;
}
static void led_drv_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&led_drv);
}
module_init(led_drv_init);
module_exit(led_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

下面再来看看测试程序:

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>


int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int val = 1;
fd = open("/dev/led", O_RDWR);
if (fd < 0)
{
printf("can't open!\n");
}
if (argc != 2)
{
printf("Usage :\n");
printf("%s <on|off>\n", argv[0]);
return 0;
}


if (strcmp(argv[1], "on") == 0)
{
val  = 1;
}
else
{
val = 0;
}
write(fd, &val, 4);
return 0;
}

测试方法:假设测试程序编译出来后名字是ledtest
我们在命令行输入:./ledtest /dev/led on            则灯亮
                       输入:./ledtest /dev/led/off            则灯灭

我们来总结一下这三个程序的原理:
比如我们先注册了设备,这时总线会遍历驱动,寻找可以匹配该设备的驱动。由于我们还没有注册驱动,所以这时候不会发生什么事情。接着我们注册了驱动,这时会去遍历设备,这时因为设备已经注册了,所以会找到匹配项,这时将调用驱动中的probe函数,在这个函数里完成了字符设备的注册,以及设备文件的自动生成。然后运行我们的测试程序就可以对字符设备进行操作了。
那我们想想这种机制有什么好处呢?其实这就是采用了一种分离的机制,将设备和驱动分开,当我们想操作其它设备的时候,只需要修改设备文件就可以了!比如我们想操作其它的led,那么只需将设备文件里的资源改掉就可以了,并不需要修改驱动文件。这就为一只提供了很大的方面,后面会深有体会的哦!

标题基于SpringBoot+Vue的学生交流互助平台研究AI更换标题第1章引言介绍学生交流互助平台的研究背景、意义、现状、方法与创新点。1.1研究背景与意义分析学生交流互助平台在当前教育环境下的需求及其重要性。1.2国内外研究现状综述国内外在学生交流互助平台方面的研究进展与实践应用。1.3研究方法与创新点概述本研究采用的方法论、技术路线及预期的创新成果。第2章相关理论阐述SpringBoot与Vue框架的理论基础及在学生交流互助平台中的应用。2.1SpringBoot框架概述介绍SpringBoot框架的核心思想、特点及优势。2.2Vue框架概述阐述Vue框架的基本原理、组件化开发思想及与前端的交互机制。2.3SpringBoot与Vue的整合应用探讨SpringBoot与Vue在学生交流互助平台中的整合方式及优势。第3章平台需求分析深入分析学生交流互助平台的功能需求、非功能需求及用户体验要求。3.1功能需求分析详细阐述平台的各项功能需求,如用户管理、信息交流、互助学习等。3.2非功能需求分析对平台的性能、安全性、可扩展性等非功能需求进行分析。3.3用户体验要求从用户角度出发,提出平台在易用性、美观性等方面的要求。第4章平台设计与实现具体描述学生交流互助平台的架构设计、功能实现及前后端交互细节。4.1平台架构设计给出平台的整体架构设计,包括前后端分离、微服务架构等思想的应用。4.2功能模块实现详细阐述各个功能模块的实现过程,如用户登录注册、信息发布与查看、在线交流等。4.3前后端交互细节介绍前后端数据交互的方式、接口设计及数据传输过程中的安全问题。第5章平台测试与优化对平台进行全面的测试,发现并解决潜在问题,同时进行优化以提高性能。5.1测试环境与方案介绍测试环境的搭建及所采用的测试方案,包括单元测试、集成测试等。5.2测试结果分析对测试结果进行详细分析,找出问题的根源并
内容概要:本文详细介绍了一个基于灰狼优化算法(GWO)优化的卷积双向长短期记忆神经网络(CNN-BiLSTM)融合注意力机制的多变量多步时间序列预测项目。该项目旨在解决传统时序预测方法难以捕捉非线性、复杂时序依赖关系的问题,通过融合CNN的空间特征提取、BiLSTM的时序建模能力及注意力机制的动态权重调节能力,实现对多变量多步时间序列的精准预测。项目不仅涵盖了数据预处理、模型构建与训练、性能评估,还包括了GUI界面的设计与实现。此外,文章还讨论了模型的部署、应用领域及其未来改进方向。 适合人群:具备一定编程基础,特别是对深度学习、时间序列预测及优化算法有一定了解的研发人员和数据科学家。 使用场景及目标:①用于智能电网负荷预测、金融市场多资产价格预测、环境气象多参数预报、智能制造设备状态监测与预测维护、交通流量预测与智慧交通管理、医疗健康多指标预测等领域;②提升多变量多步时间序列预测精度,优化资源调度和风险管控;③实现自动化超参数优化,降低人工调参成本,提高模型训练效率;④增强模型对复杂时序数据特征的学习能力,促进智能决策支持应用。 阅读建议:此资源不仅提供了详细的代码实现和模型架构解析,还深入探讨了模型优化和实际应用中的挑战与解决方案。因此,在学习过程中,建议结合理论与实践,逐步理解各个模块的功能和实现细节,并尝试在自己的项目中应用这些技术和方法。同时,注意数据预处理的重要性,合理设置模型参数与网络结构,控制多步预测误差传播,防范过拟合,规划计算资源与训练时间,关注模型的可解释性和透明度,以及持续更新与迭代模型,以适应数据分布的变化。
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