驱动浅析（观看韦东山视频）

第12课第1节+字符设备驱动程序之概念介绍.WMV





 

应用程序调用open，read，write等C库函数的时候，会进入内核空间。那么它是怎么进入内核空间的呢？

其实调用open，read，write等C库函数的实现，实质上会执行一条swi   val指令，这条汇编指令就会引发

一个异常，就像中断一样，随之进入内核的异常处理函数当中；然后，system call interface（系统调用接口）

会在异常处理函数中根据发生中断的原因，调用不同的处理函数，比如用open的时候，传递进来的是val1，

用read的时候，传进来的是val2，用write的时候，传进来的是val3， 如open--->sys_open,read--->sys_read,

write--->sys_write（sys_open,sys_read,sys_write对应的那一层叫做VFS(虚拟文件系统)） ，这些sys_open,

sys_read,sys_write会根据打开的不同文件（如open（“/dev/leds”,O_RDWR）,open("hello.txt",O_RDWR)）,

调用不同的底层驱动程序（如led_open（）,file_open（））来实现不同的功能。

第12课第2.1节+字符设备驱动程序之LED驱动程序_编写编译



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第一个驱动程序代码：first_drv.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>
      
static struct class *firstdrv_class;
static struct class_device  *firstdrv_class_dev;
      
volatile unsigned long *gpfcon = NULL;
volatile unsigned long *gpfdat = NULL;
      
      
static int first_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    //printk("first_drv_open\n");
    /* 配置GPF4,5,6为输出 */
    *gpfcon &= ~((0x3<<(4*2)) | (0x3<<(5*2)) | (0x3<<(6*2)));
    *gpfcon |= ((0x1<<(4*2)) | (0x1<<(5*2)) | (0x1<<(6*2)));
    return 0;
}
      
static ssize_t first_drv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
    int val;
      
    //printk("first_drv_write\n");
      
    copy_from_user(&val, buf, count); //    copy_to_user();
      
    if (val == 1)
    {
        // 点灯
        *gpfdat &= ~((1<<4) | (1<<5) | (1<<6));
    }
    else
    {
        // 灭灯
        *gpfdat |= (1<<4) | (1<<5) | (1<<6);
    }
          
    return 0;
}
      
static struct file_operations first_drv_fops = {
    .owner  =   THIS_MODULE,    /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
    .open   =   first_drv_open,    
    .write  =   first_drv_write,      
};
      
      
int major;
static int first_drv_init(void)
{
    major = register_chrdev(0, "first_drv", &first_drv_fops); // 注册, 告诉内核
      
    firstdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "firstdrv");
      
    firstdrv_class_dev = class_device_create(firstdrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "xyz"); /* /dev/xyz */
      
    gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);
    gpfdat = gpfcon + 1;
      
    return 0;
}
      
static void first_drv_exit(void)
{
    unregister_chrdev(major, "first_drv"); // 卸载
      
    class_device_unregister(firstdrv_class_dev);
    class_destroy(firstdrv_class);
    iounmap(gpfcon);
}
      
module_init(first_drv_init);
module_exit(first_drv_exit);
      
      
MODULE_LICENSE("GPL");






 

  
  
  
  


   
   
   
   
 
    

      对应的Makefile 
    
 
   

  
  
  
  

  
  
  
  


   
   
   
   
 
    
 
     
 
       
      
KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6
      
all:
    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
      
clean:
    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
    rm -rf modules.order
 
      
        
     
 
     

       obj-m   += first_drv.o 
     
 
    
 
   

   
   
   
   


  
  
  
  

第一个应用程序firstdrvtest.c

  
  
  
  


   
   
   
   
 
    
 
     
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
      
/* firstdrvtest on
  * firstdrvtest off
  */
int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    int val = 1;
    fd = open("/dev/xyz", 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;
}


 
     
 
     
   
    
 
   

  
  
  
  

可以用cat /proc/devices查看目前内核支持的设备，可以再其中查看目前内核中拥有的设备及其主设备号，以及设备文件名。

使用mknod /dev/xxx c major minor来手动创建设备文件。

使用insmod first_drv.ko来加载驱动。

使用rmmod first_drv来卸载驱动。

使用lsmod来查看目前拥有的模块驱动。



first_drv.c中

firstdrv_class = class_create(THIS_MODULE, "firstdrv");    //当加载驱动的时候，它会在/sys/class/下创建一个firstdrv类信息

firstdrv_class_dev = class_device_create(firstdrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "xyz"); //它会在/sys/class/firstdrv类下创建一个xyz设备，在xyz设备下有一个dev文件，可以通过cat dev命令查看其内容为252：0，其中252为主设备号，0为次设备号。而mdev会根据这这些内容自行创建设备节点，此处为/dev/xyz c 252 0。

mdev为何能够完成这些功能呢？

应为我们在制作根文件系统时，在/etc/init.d/rcS文件中加入echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug，用来设置内核当有设备拔插时，调用/sbin/mdev