树莓派内核驱动编写——添加与调用

1、应用驱动硬件的流程

APP-》C library调用open产生软中断系统调用，中断号0x80-》汇编sys_call-》VFS的sys_open-》内核空间，设备驱动的open-》硬件

2、设备文件

各种设备以文件的形式存放在/dev目录，称设备文件。
主设备号，次设备号
主设备号：不同的设备（硬盘，led）
次设备号：同一类的多个设备（led1，led2）

3、驱动链表

管理所有设备的驱动
1.添加（驱动插入链表顺序由设备号检索）
编写驱动，加载到内核
设备名，设备号，设备驱动函数：操作寄存器来驱动I/O
2.查找 调用
调用驱动程序，用户应用去open

4、编写驱动程序

1.找一个设备驱动框架

用的是drivers下的bsr.c 文件 

2.在上面框架基础上修改

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

static struct class *pin4_class;
static struct device *pin4_class_dev;

static dev_t devno;
static int major = 231;
static int minor = 0;
static char *module_name = "pin4";

static ssize_t pin4_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
     
        printk("pin4_write\n");
        return 0;
}
static ssize_t pin4_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
     
        printk("pin4_read\n");
        return 0;
}

static int pin4_open(struct inode * inode, struct file * filp)
{
     
        printk("pin4_open\n");//内核的打印函数
        return 0;
}

//在内核源码查找struct file_operations看结构体成员，添加用到的函数
static const struct file_operations pin4_fops = {
     
        .owner = THIS_MODULE,
        .write = pin4_write,//函数指针
        .open  = pin4_open,
        .read  = pin4_read,
};


static int __init pin4_init(void)//驱动入口
{
     
        int ret;
        devno = MKDEV(major,minor);//创建设备号
        ret = register_chrdev(major,module_name,&pin4_fops);//注册驱动，把这个驱动加入到内核链表
        pin4_class = class_create(THIS_MODULE,"myfirstdemo");//代码自动生成设备
        pin4_class_dev = device_create(pin4_class,NULL,devno,NULL,module_name);//创建设备文件

        return 0;
}

static void __exit  pin4_exit(void)
{
     
        device_destroy(pin4_class,devno);//销毁设备
		class_destroy(pin4_class);//销毁类
		unregister_chrdev(major,module_name);//卸载设备
}

module_init(pin4_init);//入口,是个宏
module_exit(pin4_exit);
MODULE_LICENSE("GPL v2");
//MODULE_AUTHOR("Sonny Rao ");

3.生成设备
可以在代码中实现，也可以手动实现

在代码中生成设备：
 	pin4_class = class_create(THIS_MODULE,"myfirstdemo");//代码自动生成设备
	pin4_class_dev = device_create(pin4_class,NULL,devno,NULL,module_name);//创建设备文件
在树莓派dev下输入：sudo mknod 设备名 设备类型 主设备号 次设备号
	例如：sudo mknod pin4 c 8 1 

5、编写上层应用代码

#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
     
        int fd;

        fd = open("/dev/pin4",O_RDWR);
        if(fd < 0){
     
                printf("open failed\n");
        }else{
     
                printf("open success\n");
        }
        fd = write(fd,'1',1);
        close(fd);
        return 0;
}

6、编译上层、驱动代码

1.把驱动代码放到char目录下（drivers文件夹下任意一个文件夹都可以放，修改那个文件夹下的Makefile）

xw@ubuntu:~/xiaowei/SYSTEM/linux-rpi-4.14.y/drivers/char$ pwd
/home/xw/xiaowei/SYSTEM/linux-rpi-4.14.y/drivers/char
xw@ubuntu:~/xiaowei/SYSTEM/linux-rpi-4.14.y/drivers/char$ cp /mnt/hgfs/gongxian/pin4/pin4driver2.c .

2.修改 Makefile ，把驱动文件添加进去（编译成模块obj-m）

3.编译
驱动：回到linux-rpi-4.14.y目录

输入命令编译：ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make modules
生成 CC   drivers/char/pin4driver2.mod.o
     LD [M]  drivers/char/pin4driver2.ko

应用代码：把c文件cp过来，编译

cp /mnt/hgfs/gongxian/pin4/pin4text.c .
arm-linux-gnueabihf-gcc pin4text.c -o pin4test

7、放到树莓派运行

1.把2个文件拷贝到树莓派

scp drivers/char/pin4driver2.ko pi@**树莓派ip地址**:/home/pi
scp pin4text pi@**树莓派ip地址**:/home/pi

2.加载内核驱动

sudo insmod pin4driver2.ko
dev目录下生成pin4驱动

3.运行应用程序，查看内核打印数据
运行打开open会失败，原因是因为没权限。

给设备驱动文件设置所有用户都可访问的权限：sudo chmod 666 /dev/pin4
运行：./pin4text
查看内核打印：dmesg 
			 dmesg |grep pin4

4.删除驱动

列出驱动模块：lsmod
删除驱动模块：rmmod 驱动模块名(lsmod出来的模块名)

师承上官可编程 —— 陈立臣