字符设备驱动开发

1970-01-01

字数统计: 889字 | 阅读时长≈ 3分

字符设备驱动开发

应用程序和驱动扮演的是什么角色

用户态:应用程序

玩策略: 怎么去做
1.一闪一闪
2.10s闪一次,也可以1s闪一次
3.一直亮
4.跑马灯
控制权是在应用程序(程序员)

内核态:驱动

玩机制: 能做什么
led: 和灭

1.驱动层运行在内核复制操作硬件实现硬件提供的功能，2.用户层调用驱动层的接口实现具体产品上的功能。3.如果一个驱动存在与内核但没有用户层去调用它，写的再好的驱动也没发挥它的作用。

内核驱动编写步骤和规范

驱动和应用的makefile

ROOTES_DIR =/opt/4412/rootfs
MODULE_NAME = led drv
APP_NAME = led_test
CROSS COMPILE = /home/george/Linux_4412/toolchain/gcc-4.6.4/bin/arm-none-linux-gnueabi-
CC =S(CROSS COMPILE) gcc
ifeq ($(KERNELRELEASE), )
KERNEL_DIR = /home/george/Linux 4412/kernel/1inux-3.14
CUR_DIR = $(shell pwd)
all:
make-C $(KERNEL DIR) M=$(CUR DIR) modules
$(CC) $(APP NAME).c -o $(APP NAME)
clean:
make -c  $(KERNEL DIR) M=$(CUR DIR) clean
rm -rf $(APP NAME)
install:
cp -raf *.ko $(APP NAME) $(ROOTFS DIR) /drv_module
else
obj-m += $(MODULE_NAME)o
endif

驱动编写步骤

1.实现模块加载和卸载入口函数

modeule_init(chr_dev_init)
{
    // 1.申请主设备号（内核中用于区分和管理不同的字符设备）
    register_chrdev(dev_major, "chr_dev_test", &my_fops);
    
    // 2.创建设备节点文件（为用户提供一个可操作的文件接口open()需要）
    struct class *class_create(THIS_MODULE, "chr_cls");
    struct device *device_create(devcls, NULL, MKDEV(dev_major, 0), NULL, "chr2");  // 在/dev/chr2文件代表这个设备
    
    // 3.硬件的初始化：
    {
         // a.地址的映射
        gpx2conf = ioremap(/*物理首地址*/， /*字节数*/); 
        // b.中断的申请

        //c.实现硬件的寄存器初始化
        *gpx2conf &= ~(0x0f<<28);
        *gpx2conf |= ~(0x01<<28);
    }
   
    // 4.实现file_operations
    const struct file operations my fops = 
    {
        .open = chr drv open,
        .read = chr drv read,
        .write = chr drv write,
        .release = chr drv_close,
    };
}

modeule_exit(chr_dev_init)
{
    unregister_chrdev();
    unioremap();
}

MKDEV(主设备号，次设备号): 主设备好h_bit12，次设备号l_bit20，MKDEV()返回一个32bit的总设备号。

面向对象编程思想

1.设计一个对象，描述一个设备的信息

struct led_desc
{
    unsigned int dev_major; // 设备号
    struct class *cls;
    struct device *dev; // 创建设备文件
    void *reg_virt_base;
};

2.声明一个全局的设备对象句柄

1	struct led_desc *led_dev; // 声明指针不实例化对象

3.实例化全局的设备对象

1 2	// GFP_KERNEL表示如果当前内存不够用，该进程会被阻塞 led_dev = kmalloc(sizeof(struct led_desc), GFP_KERNEL);

4.初始化设备对象

1	led_dev->meb = ...

做出错处理1

....
led_dev->dev_major = reqister chrdev(0, led dev test , &my fops);
if(led_dev->dev_major)
{
    printk("KERN ERR reqister chrdev error\n");
    ret = -ENODEV; // 设置错误号
    goto err_0; // 跳转到错误退出口退出
}

....
    
err_0:
kfree(led_dev);

return ret；

做出错处理2

led_dev->c1s = class_create (THIS_MODULE, "led_cls");
if (IS_ERR(led_dev->c1s))
{
    printk(KERN_ERR "class create error\n"); // KERN_ERR就是一个数组，用于用户在终端对错误信息的筛选
	ret =PTR_ERR (led_dev->cls) ; //将指针出错的具体原因转换成一个出错码
	return err_1;
}

....
// 梯级返回，不同的地方出错跳转到不同的位置返回    
err_1:
unregister_chrdev(); // 继续向下执行kfree

err_0:
kfree(led_dev);

return ret；

IS_ERR()是内核定义的一个宏，专门用来判断指针是否合法，PTR_ERR()是内核定义的宏，用来将指针出错的原因转换成一个出错码。

当程序出错时，不能立马结束函数退出，要跳转到统一的错误退出口执行在本函数申请的资源释放等处理。

操作寄存器地址的方式

本文作者： 龙兄嵌入式
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