驱动设计思想(机制、策略、分离、分层)_正在起飞的蜗牛的博客-CSDN博客_机制与策略分离
Linux 驱动开发 四十三:platform 设备驱动实验(一)_lqonlylove的博客-CSDN博客
Linux 驱动开发 四十四:platform 设备驱动实验(二)_lqonlylove的博客-CSDN博客
1、驱动和设备通过 struct platform_driver
结构体中 struct device_driver
结构体变量中 name
进行匹配。
1、驱动和设备通过 struct platform_driver
结构体中 struct device_driver
结构体变量中 of_match_table
中的 compatible
进行匹配。
1、在驱动初始化函数 static int __init xxx_init(void)
中调用 platform_driver_register
注册 platform
驱动。
2、在驱动卸载函数 static void __exit xxx_exit(void)
中调用 platform_driver_unregister
注销 platform
驱动。
3、设备和驱动匹配成功后,会执行 struct platform_driver
结构体中 probe
函数。
4、驱动或设备任意一个卸载后,会执行 struct platform_driver
结构体中 remove
函数。
5、在 probe
函数中完成相关初始化。
6、在 remove
函数中完成卸载工作。
7、初始化过程,注册 struct file_operations
操作集。
通过原理图分析 LED
灯使用 GPIO1_IO03
引脚进行控制。
1、确认 GPIO1_IO03
是否被使用。
2、根据 linux
内核中描述以及NXP提供设备配置添加 GPIO1_IO03
引脚配置,配置内容如下:
pinctrl_led: ledgrp {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_GPIO1_IO03__GPIO1_IO03 0x10B0 /* LED0 */
>;
};
MX6UL_PAD_GPIO1_IO03__GPIO1_IO03
宏定义在 linux-imx-4.1.15\arch\arm\boot\dts\imx6ul-pinfunc.h
文件中。imx6ul-pinfunc.h
文件被设备源码文件引用。
1、确认 GPIO1_IO03
是否被使用。
2、根据 linux
内核中描述以及NXP提供设备配置添加 GPIO1_IO03
引脚配置,配置内容如下:
gpioled {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "lq-gpioled";
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_led>;
led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
status = "okay";
};
led-gpio = <&gpio1 3 GPIO_ACTIVE_LOW>
表示 GPIO1_IO03
引脚被 gpio
子系统设置为低电平。
1、编译设备树
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$ make dtbs
CHK include/config/kernel.release
CHK include/generated/uapi/linux/version.h
CHK include/generated/utsrelease.h
make[1]: 'include/generated/mach-types.h' is up to date.
CHK include/generated/bounds.h
CHK include/generated/asm-offsets.h
CALL scripts/checksyscalls.sh
DTC arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtb
DTC arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-nand.dtb
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$
2、拷贝编译成功的设备树文件
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$ ls /home/onlylove/my/tftp/ -l
total 11544
-rwxrwxr-x 1 onlylove onlylove 5916896 Sep 10 21:40 zImage
-rwxrwxr-x 1 onlylove onlylove 5901752 Aug 20 01:24 zImage.bak
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$ cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtb /home/onlylove/my/tftp
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$ ls /home/onlylove/my/tftp/ -l
total 11584
-rw-rw-r-- 1 onlylove onlylove 39272 Sep 17 01:47 imx6ull-alientek-emmc.dtb
-rwxrwxr-x 1 onlylove onlylove 5916896 Sep 10 21:40 zImage
-rwxrwxr-x 1 onlylove onlylove 5901752 Aug 20 01:24 zImage.bak
onlylove@ubuntu:~/my/linux/linux-imx-4.1.15$
3、启动 linux
查看设备树解析是否成功
/sys/firmware/devicetree/base # pwd
/proc/device-tree
/sys/firmware/devicetree/base # ls
#address-cells interrupt-controller@00a01000
#size-cells key
aliases memory
alphaled model
backlight name
beep pxp_v4l2
chosen regulators
clocks reserved-memory
compatible sii902x-reset
cpus soc
gpio-keys sound
gpioled spi4
/sys/firmware/devicetree/base # cd gpioled/
/sys/firmware/devicetree/base/gpioled # ls -l
total 0
-r--r--r-- 1 root 0 4 Jan 1 00:17 #address-cells
-r--r--r-- 1 root 0 4 Jan 1 00:17 #size-cells
-r--r--r-- 1 root 0 11 Jan 1 00:17 compatible
-r--r--r-- 1 root 0 12 Jan 1 00:17 led-gpio
-r--r--r-- 1 root 0 8 Jan 1 00:17 name
-r--r--r-- 1 root 0 4 Jan 1 00:17 pinctrl-0
-r--r--r-- 1 root 0 8 Jan 1 00:17 pinctrl-names
-r--r--r-- 1 root 0 5 Jan 1 00:17 status
/sys/firmware/devicetree/base/gpioled # cat compatible
lq-gpioled/sys/firmware/devicetree/base/gpioled #
/sys/firmware/devicetree/base/gpioled # cat name
gpioled/sys/firmware/devicetree/base/gpioled #
/sys/firmware/devicetree/base/gpioled #
#include "linux/init.h"
#include "linux/module.h"
#include "linux/kdev_t.h"
#include "linux/fs.h"
#include "linux/cdev.h"
#include "linux/device.h"
#include
#include
#include
#include
#include
#define NEWCHRDEV_MAJOR 0 /* 主设备号(如果为0则让系统自动分配,如果大于0则使用指定设备号) */
#define NEWCHRDEV_MINOR 0 /* 次设备号 */
#define NEWCHRDEV_COUNT 1 /* 设备号个数 */
#define NEWCHRDEV_NAME "lq-led" /* 名子 */
#define LEDOFF 0 /* 关灯 */
#define LEDON 1 /* 开灯 */
typedef struct{
struct cdev dev; /* cdev 结构体 */
int major; /* 主设备号 */
int minor; /* 次设备号 */
dev_t devid; /* 设备号 */
struct class *class; /* 类 */
struct device *device; /* 设备 */
struct device_node *nd; /* 设备节点 */
int led_gpio; /* led所使用的GPIO编号 */
}newchrdev_t;
newchrdev_t newchrdev;
int led_init(void)
{
int ret = 0;
/***** 处理设备树 *****/
/* 1、获取设备节点:gpioled */
newchrdev.nd = of_find_node_by_path("/gpioled");
if(newchrdev.nd == NULL) {
printk("gpioled node not find!\r\n");
return 1;
} else {
printk("gpioled node find!\r\n");
}
/* 2、 获取设备树中的gpio属性,得到LED所使用的LED编号 */
newchrdev.led_gpio = of_get_named_gpio(newchrdev.nd, "led-gpio", 0);
if(newchrdev.led_gpio < 0) {
printk("can't get led-gpio");
return 2;
}
printk("led-gpio num = %d\r\n", newchrdev.led_gpio);
/***** 使用gpio子系统设置引脚 *****/
/* 1、向 gpio 子系统申请 GPIO 管脚 */
ret = gpio_request(newchrdev.led_gpio,"led-gpio");
if(ret){
printk("can't request gpio!\r\n");
}
/* 2、设置GPIO1_IO03为输出,并且输出高电平,默认关闭LED灯 */
ret = gpio_direction_output(newchrdev.led_gpio, 1);
if(ret < 0) {
printk("can't set gpio!\r\n");
goto led_init_error;
}
/* 3、设置led默认状态(默认点灯) */
gpio_set_value(newchrdev.led_gpio,0);
return 0;
led_init_error:
gpio_free(newchrdev.led_gpio);
return -1;
}
int led_exit(void)
{
/* 1、设置led退出状态(关灯) */
gpio_set_value(newchrdev.led_gpio,1);
/* 2、释放从gpio子系统申请的GPIO管脚 */
gpio_free(newchrdev.led_gpio);
return 0;
}
/*
* @description : 打开设备
* @param - inode : 传递给驱动的inode
* @param - filp : 设备文件,file结构体有个叫做private_data的成员变量
* 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
printk("led_open!\r\n");
filp->private_data = &newchrdev; /* 设置私有数据 */
return 0;
}
/*
* @description : 从设备读取数据
* @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
* @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
* @param - cnt : 要读取的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 读取的字节数,如果为负值,表示读取失败
*/
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
printk("led_read!\r\n");
return 0;
}
/*
* @description : 向设备写数据
* @param - filp : 设备文件,表示打开的文件描述符
* @param - buf : 要写给设备写入的数据
* @param - cnt : 要写入的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 写入的字节数,如果为负值,表示写入失败
*/
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
long retvalue = 0;
unsigned char databuf[1];
unsigned char ledstat;
newchrdev_t *dev = filp->private_data;
printk("led_write!\r\n");
retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
if(retvalue < 0) {
printk("kernel write failed!\r\n");
return -EFAULT;
}
printk("databuf = %d\r\n",databuf[0]);
ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */
if(ledstat == LEDON) {
gpio_set_value(dev->led_gpio, 0); /* 打开LED灯 */
} else if(ledstat == LEDOFF) {
gpio_set_value(dev->led_gpio, 1); /* 关闭LED灯 */
}
return 0;
}
/*
* @description : 关闭/释放设备
* @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
printk("led_release!\r\n");
return 0;
}
static const struct file_operations ledops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.read = led_read,
.write = led_write,
.release = led_release,
};
/*
* @description : flatform驱动的probe函数,当驱动与
* 设备匹配以后此函数就会执行
* @param - dev : platform设备
* @return : 0,成功;其他负值,失败
*/
static int led_probe(struct platform_device *dev)
{
/* 驱动入口函数具体内容 */
/* 1、字符设备号分配 */
int ret;
newchrdev.major = NEWCHRDEV_MAJOR;
if(newchrdev.major){
newchrdev.minor = NEWCHRDEV_MINOR;
newchrdev.devid = MKDEV(newchrdev.major, newchrdev.minor);
ret = register_chrdev_region(newchrdev.devid,NEWCHRDEV_COUNT,NEWCHRDEV_NAME);
}else{
ret = alloc_chrdev_region(&newchrdev.devid,0,NEWCHRDEV_COUNT,NEWCHRDEV_NAME);
newchrdev.major = MAJOR(newchrdev.devid);
newchrdev.minor = MINOR(newchrdev.devid);
}
if(ret < 0){
printk("newchrdev xxx_chrdev_region failed!\r\n");
goto newchrdev_chrdev_region_failed;
}
printk("newchrdev major=%d,minor=%d\r\n",newchrdev.major,newchrdev.minor);
/* 2、注册字符设备 */
newchrdev.dev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&newchrdev.dev,&ledops);
ret = cdev_add(&newchrdev.dev,newchrdev.devid,NEWCHRDEV_COUNT);
if(ret < 0){
printk("newchrdev cdev_add failed!\r\n");
goto newchrdev_cdev_add_failed;
}
/* 3、创建类 */
newchrdev.class = class_create(THIS_MODULE,NEWCHRDEV_NAME);
if(IS_ERR(newchrdev.class)) {
printk("newchrdev class_create failed!\r\n");
goto newchrdev_class_create_failed;
}
/* 4、创建设备 */
newchrdev.device = device_create(newchrdev.class,NULL,newchrdev.devid,NULL,NEWCHRDEV_NAME);
if(IS_ERR(newchrdev.device)){
printk("newchrdev device_create failed!\r\n");
goto neschrdev_device_creat_failed;
}
/* led 初始化 */
led_init();
return 0;
neschrdev_device_creat_failed:
class_destroy(newchrdev.class);
newchrdev_class_create_failed:
cdev_del(&newchrdev.dev);
newchrdev_cdev_add_failed:
unregister_chrdev_region(newchrdev.devid,NEWCHRDEV_COUNT);
newchrdev_chrdev_region_failed: /* 字符设备号分配失败处理函数(未分配资源,因此不做处理) */
return ret;
}
/*
* @description : platform驱动的remove函数,移除platform驱动的时候此函数会执行
* @param - dev : platform设备
* @return : 0,成功;其他负值,失败
*/
static int led_remove(struct platform_device *dev)
{
/* led 操作 */
led_exit();
/* 驱动卸载函数具体内容 */
/* 4、删除设备 */
device_destroy(newchrdev.class,newchrdev.devid);
/* 3、删除类 */
class_destroy(newchrdev.class);
/* 2、注销字符设备 */
cdev_del(&newchrdev.dev);
/* 1、释放设备号 */
unregister_chrdev_region(newchrdev.devid,NEWCHRDEV_COUNT);
return 0;
}
/* 匹配列表 */
static const struct of_device_id led_of_match[] = {
{ .compatible = "lq-gpioled" },
{ /* Sentinel */ }
};
/* platform驱动结构体 */
static struct platform_driver led_driver = {
.probe = led_probe,
.remove = led_remove,
.driver = {
.name = "lq-gpioled",
.of_match_table = led_of_match,
},
};
/* 驱动入口函数 */
static int __init newchrdev_init(void)
{
return platform_driver_register(&led_driver);
}
static void __exit newchrdev_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&led_driver);
}
module_init(newchrdev_init);
module_exit(newchrdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
#include
#include
#include
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd = 0, retvalue = 0;
char writebuf[1] = {0};
unsigned int connect = 0;
if(argc != 3){
printf("Error Usage!\r\n");
return -1;
}
writebuf[0] = atoi(argv[2]);
fd = open(argv[1],O_RDWR);
if(fd < 0){
printf("Can't open file %s\r\n", argv[1]);
return -1;
}
retvalue = write(fd, writebuf, sizeof(writebuf));
close(fd);
return 0;
}
# ls
led.ko led_app
#
# ls /dev/lq-led -l
ls: /dev/lq-led: No such file or directory
# insmod led.ko
newchrdev major=248,minor=0
gpioled node find!
led-gpio num = 3
# ls /dev/lq-led -l
crw-rw---- 1 root root 248, 0 Jan 1 00:06 /dev/lq-led
# random: nonblocking pool is initialized
# rmmod led.ko
# ls /dev/lq-led -l
ls: /dev/lq-led: No such file or directory
# insmod led.ko
newchrdev major=248,minor=0
gpioled node find!
led-gpio num = 3
# ls /dev/lq-led -l
crw-rw---- 1 root root 248, 0 Jan 1 00:07 /dev/lq-led
# ./led_app /dev/lq-led 1
led_open!
led_write!
databuf = 1
led_release!
# ./led_app /dev/lq-led 0
led_open!
led_write!
databuf = 0
led_release!
# ./led_app /dev/lq-led 1
led_open!
led_write!
databuf = 1
led_release!
# ./led_app /dev/lq-led 0
led_open!
led_write!
databuf = 0
led_release!
# rmmod led.ko
# ls /dev/lq-led -l
ls: /dev/lq-led: No such file or directory
#
1、使用 platform
总线驱动和设备树节点匹配成功后,struct platform_device
结构体变量中保存设备树节点相关信息。具体信息如下:
struct platform_device
---》struct device dev;
---》struct device_node *of_node; /* of_node 中保存着设备树相关信息*/
platform
总线是驱动分层和分离思想的产物。