1.实验代码
驱动
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
/***************************************************************
Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名 : newchrled.c
作者 : 正点原子
版本 : V1.0
描述 : LED驱动文件。
其他 : 无
论坛 : www.openedv.com
日志 : 初版V1.0 2022/12/02 正点原子团队创建
***************************************************************/
#define NEWCHRLED_CNT 1 /* 设备号个数 */
#define NEWCHRLED_NAME "newchrled" /* 名字 */
#define LEDOFF 0 /* 关灯 */
#define LEDON 1 /* 开灯 */
#define PMU_GRF_BASE (0xFDC20000)
#define PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L (PMU_GRF_BASE + 0x0010)
#define PMU_GRF_GPIO0C_DS_0 (PMU_GRF_BASE + 0X0090)
#define GPIO0_BASE (0xFDD60000)
#define GPIO0_SWPORT_DR_H (GPIO0_BASE + 0X0004)
#define GPIO0_SWPORT_DDR_H (GPIO0_BASE + 0X000C)
/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI;
static void __iomem *PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI;
static void __iomem *GPIO0_SWPORT_DR_H_PI;
static void __iomem *GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI;
/* newchrled设备结构体 */
struct newchrled_dev{
dev_t devid; /* 设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
struct class *class; /* 类 */
struct device *device; /* 设备 */
int major; /* 主设备号 */
int minor; /* 次设备号 */
};
struct newchrled_dev newchrled; /* led设备 */
/*
* @description : LED打开/关闭
* @param – sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED
* @return : 无
*/
void led_switch(u8 sta)
{
u32 val = 0;
if(sta == LEDON) {
val = readl(GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);
val &= ~(0X1 << 0); /* bit0 清零*/
val |= ((0X1 << 16) | (0X1 << 0));/* bit16 置1，允许写bit0，
bit0，高电平*/
writel(val, GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);
}else if(sta == LEDOFF) {
val = readl(GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);
val &= ~(0X1 << 0); /* bit0 清零*/
val |= ((0X1 << 16) | (0X0 << 0));/* bit16 置1，允许写bit0，
bit0，低电平*/
writel(val, GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);
}
}
/*
* @description : 物理地址映射
* @return : 无
*/
void led_remap(void)
{
PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI = ioremap(PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L, 4);
PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI = ioremap(PMU_GRF_GPIO0C_DS_0, 4);
GPIO0_SWPORT_DR_H_PI = ioremap(GPIO0_SWPORT_DR_H, 4);
GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI = ioremap(GPIO0_SWPORT_DDR_H, 4);
}
/*
* @description : 取消映射
* @return : 无
*/
void led_unmap(void)
{
/* 取消映射 */
iounmap(PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);
iounmap(PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI);
iounmap(GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);
iounmap(GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI);
}
/*
* @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)
{
filp->private_data = &newchrled; /* 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)
{
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)
{
int retvalue;
unsigned char databuf[1];
unsigned char ledstat;
retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
if(retvalue < 0) {
printk("kernel write failed!\\r\\n");
return -EFAULT;
}
ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */
if(ledstat == LEDON) {
led_switch(LEDON); /* 打开LED灯 */
} else if(ledstat == LEDOFF) {
led_switch(LEDOFF); /* 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)
{
return 0;
}
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations newchrled_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.read = led_read,
.write = led_write,
.release = led_release,
};
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static int __init led_init(void)
{
u32 val = 0;
int ret;
/* 初始化LED */
/* 1、寄存器地址映射 */
led_remap();
/* 2、设置GPIO0_C0为GPIO功能。*/
val = readl(PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);
val &= ~(0X7 << 0);/* bit2:0，清零 */
val |= ((0X7 << 16) | (0X0 << 0));/* bit18:16 置1，允许写bit2:0，
bit2:0：0，用作GPIO0_C0*/
writel(val, PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);
/* 3、设置GPIO0_C0驱动能力为level5 */
val = readl(PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI);
val &= ~(0X3F << 0);/* bit5:0清零*/
val |= ((0X3F << 16) | (0X3F << 0));/* bit21:16 置1，允许写bit5:0，
bit5:0：0，用作GPIO0_C0*/
writel(val, PMU_GRF_GPIO0C_DS_0_PI);
/* 4、设置GPIO0_C0为输出 */
val = readl(GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI);
val &= ~(0X1 << 0); /* bit0 清零*/
val |= ((0X1 << 16) | (0X1 << 0));/* bit16 置1，允许写bit0，
bit0，高电平*/
writel(val, GPIO0_SWPORT_DDR_H_PI);
/* 5、设置GPIO0_C0为低电平，关闭LED灯。*/
val = readl(GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);
val &= ~(0X1 << 0); /* bit0 清零*/
val |= ((0X1 << 16) | (0X0 << 0));/* bit16 置1，允许写bit0，
bit0，低电平*/
writel(val, GPIO0_SWPORT_DR_H_PI);
/* 注册字符设备驱动 */
/* 1、创建设备号 */
if (newchrled.major) { /* 定义了设备号 */
newchrled.devid = MKDEV(newchrled.major, 0);
ret = register_chrdev_region(newchrled.devid, NEWCHRLED_CNT,
NEWCHRLED_NAME);
if(ret < 0) {
pr_err("cannot register %s char driver [ret=%d]\\n",NEWCHRLED_NAME, NEWCHRLED_CNT);
goto fail_map;
}
} else { /* 没有定义设备号 */
ret = alloc_chrdev_region(&newchrled.devid, 0, NEWCHRLED_CNT,
NEWCHRLED_NAME); /* 申请设备号 */
if(ret < 0) {
pr_err("%s Couldn't alloc_chrdev_region, ret=%d\\r\\n",
NEWCHRLED_NAME, ret);
goto fail_map;
}
newchrled.major = MAJOR(newchrled.devid);/* 获取主设备号 */
newchrled.minor = MINOR(newchrled.devid);/* 获取次设备号 */
}
printk("newcheled major=%d,minor=%d\\r\\n",newchrled.major,
newchrled.minor);
/* 2、初始化cdev */
newchrled.cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&newchrled.cdev, &newchrled_fops);
/* 3、添加一个cdev */
ret = cdev_add(&newchrled.cdev, newchrled.devid, NEWCHRLED_CNT);
if(ret < 0)
goto del_unregister;
/* 4、创建类 */
newchrled.class = class_create(THIS_MODULE, NEWCHRLED_NAME);
if (IS_ERR(newchrled.class)) {
goto del_cdev;
}
/* 5、创建设备 */
newchrled.device = device_create(newchrled.class, NULL,
newchrled.devid, NULL, NEWCHRLED_NAME);
if (IS_ERR(newchrled.device)) {
goto destroy_class;
}
return 0;
destroy_class:
class_destroy(newchrled.class);
del_cdev:
cdev_del(&newchrled.cdev);
del_unregister:
unregister_chrdev_region(newchrled.devid, NEWCHRLED_CNT);
fail_map:
led_unmap();
return -EIO;
}
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static void __exit led_exit(void)
{
/* 取消映射 */
led_unmap();
/* 注销字符设备驱动 */
cdev_del(&newchrled.cdev);/* 删除cdev */
unregister_chrdev_region(newchrled.devid, NEWCHRLED_CNT);
device_destroy(newchrled.class, newchrled.devid);
class_destroy(newchrled.class);
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("ALIENTEK");
MODULE_INFO(intree, "Y");
应用
#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
/***************************************************************
Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
文件名: ledApp.c
作者 : 正点原子
版本 : V1.0
描述 : chrdevbase驱测试APP。
其他 : 无
使用方法 ：./ledtest /dev/led 0 关闭LED
./ledtest /dev/led 1 打开LED
论坛 : www.openedv.com
日志 : 初版V1.0 2022/12/02 正点原子团队创建
***************************************************************/
#define LEDOFF 0
#define LEDON 1
/*
* @description: main主程序
* @param – argc : argv数组元素个数
* @param – argv : 具体参数
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd, retvalue;
char *filename;
unsigned char databuf[1];
if(argc != 3){
printf("Error Usage!\\r\\n");
return -1;
}
filename = argv[1];
/* 打开led驱动 */
fd = open(filename, O_RDWR);
if(fd < 0){
printf("file %s open failed!\\r\\n", argv[1]);
return -1;
}
databuf[0] = atoi(argv[2]);/* 要执行的操作：打开或关闭 */
/* 向/dev/led文件写入数据 */
retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));
if(retvalue < 0){
printf("LED Control Failed!\\r\\n");
close(fd);
return -1;
}
retvalue = close(fd); /* 关闭文件 */
if(retvalue < 0){
printf("file %s close failed!\\r\\n", argv[1]);
return -1;
}
return 0;
}
makefile
KERNELDIR := /home/alientek/rk3568_linux_sdk/kernel
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := newchrled.o
build: kernel_modules
kernel_modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean
2.代码详细解释
驱动
新字符设备驱动框架
首先要放在私有数据里，私有数据是一个结构体，里面要又设备号，cdev，类，设备
/* newchrled设备结构体 */
struct newchrled_dev{
dev_t devid; /* 设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
struct class *class; /* 类 */
struct device *device; /* 设备 */
int major; /* 主设备号 */
int minor; /* 次设备号 */
};
struct newchrled_dev newchrled; /* led设备 */
然后操作集，这个操作集是进行操作的函数，开读写释放，用户和内核之间的接口，系统调用
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations newchrled_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.read = led_read,
.write = led_write,
.release = led_release,
.llseek = eep_llseek,
.poll = eep_poll,
.unlocked_ioctl = eep_ioctl,
};
};
/*开*/
/*
struct inode 内核中的文件
struct file 实际打开的文件
*/
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &newchrled; /* 设置私有数据 */
return 0;
}
/*读*/
/*
struct file 实际打开的文件
用户， 大小， 偏移
*/
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
return 0;
}
/*写*/
/*
struct file 实际打开的文件
用户， 大小， 偏移
*/
static ssize_t led_write(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
return 0;
}
/*关闭*/
/*
struct inode 内核中的文件
struct file 实际打开的文件
*/
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/*文件移动位置*/
/*
文件 偏移 开始地址找
*/
loff_t(*llseek) (struct file *filp, loff_t *offset, int whence);
/*被动等待*/
/*
文件 poll_table结构体
*/
unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table *）
/*输入/输出控制*/
/*
文件 cmd arg
*/
long ioctl(struct file *f, unsigned int cmd, unsigned long arg)
中间的用户和内核数据交互
copy_from_user(databuf, buf, cnt);
copy_to_user(buf, databuf, cnt);
接着就是设备节点的创建，会在/dev目录下，过程是自动创建设备号，初始化cdev，添加cdev，创建类，创建设备
/* 注册字符设备驱动 */
/* 1、创建设备号 */
/*
devid 次设备号最小数量 设备数量 名字
*/
ret = alloc_chrdev_region(&newchrled.devid, 0, NEWCHRLED_CNT, NEWCHRLED_NAME);
newchrled.major = MAJOR(newchrled.devid);/* 获取主设备号 */
newchrled.minor = MINOR(newchrled.devid);/* 获取次设备号 */
/* 2、初始化cdev */
/*
cdev fops
*/
newchrled.cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&newchrled.cdev, &newchrled_fops);
/* 3、添加一个cdev */
/*
cdev， devid， 设备数量
*/
ret = cdev_add(&newchrled.cdev, newchrled.devid, NEWCHRLED_CNT);
/* 4、创建类 */
/*
/sys/class
THIS_MODULE 名字
*/
newchrled.class = class_create(THIS_MODULE, NEWCHRLED_NAME);
/* 5、创建设备 */
/*
/dev目录
类 父设备 devid data 名字
*/
newchrled.device = device_create(newchrled.class, NULL,
newchrled.devid, NULL, NEWCHRLED_NAME);
/* 注销字符设备驱动 */
device_destroy(newchrled.class, newchrled.devid);
class_destroy(newchrled.class);
cdev_del(&newchrled.cdev);
unregister_chrdev_region(newchrled.devid, NEWCHRLED_CNT);
中间的处理空指针
void *ERR_PTR(long error); /*错误值作为指针返回*/
long IS_ERR(const void *ptr); /*检查返回值是否是指针错误*/
IS_ERR(newchrled.class)
long PTR_ERR(const void *ptr); /*返回实际错误代码*/
整个框架就是在module_init,module_exit
static int __init led_init(void)
static void __exit led_exit(void)
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("ALIENTEK");
MODULE_INFO(intree, "Y");
虚拟地址映射ioremap, iounmap, readl, witel,
#define PMU_GRF_BASE (0xFDC20000)
#define PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L (PMU_GRF_BASE + 0x0010)
/* 指向iomem的指针*/
static void __iomem *PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI;
/*注册*/
/*
地址 大小
*/
void __iomem *ioremap(resource_size_t res_cookie, size_t size);
PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI = ioremap(PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L, 4);
/*注销*/
/*
地址
*/
void iounmap (volatile void __iomem *addr)
iounmap(PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);
/*读*/
/*
地址
*/
u32 readl(const volatile void __iomem *addr)
val = readl(PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);
/*写*/
/*
地址
*/
void writel(u32 value, volatile void __iomem *addr)
writel(val, PMU_GRF_GPIO0C_IOMUX_L_PI);
应用
int main(int argc, char *argv[]) /*argc命令个数，argv[]字符串*/
/*文件 标志 访问权限*/
int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);
open(filename, O_RDWR)
/*文件 缓冲区 大小*/
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
/*文件 缓冲区 大小*/
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
/*文件*/
int close(int fd);
/*读写位置偏移量*/
/*文件 偏移量 开始位置*/
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);
makefile
ARCH
CROSS_COMPILE交叉编译器位置
模块
KDIR 内核位置
PWD
$取地址的意思
export ARCH=arm64#设置平台架构
export CROSS_COMPILE=/opt/atk-dlrk3568-5_10_sdk-toolchain/bin/aarch64-buildroot-linux-gnu-#交叉编译器前缀
obj-m += newchrled.o #此处要和你的驱动源文件同名
KDIR :=/home/alientek/rk3568_linux5.10_sdk/kernel #这里是你的内核目录
PWD ?= $(shell pwd)
all:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules #make操作
clean:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean #make clean操作
