Linux内核驱动开发-001字符设备开发-001Led驱动

Filter~2024-04-22 11:18
上节完成了内核驱动框架的搭建，下面将利用Linux内核驱动第一个字符设备文件，即Led驱动。

1驱动程序编写

c 复制代码 
/*************************************************************************
	> File Name: led.c
	> Author: yas
	> Mail: rage_yas@hotmail.com
	> Created Time: 2024年04月21日 星期日 16时20分42秒
 ************************************************************************/

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>

#if 0
/*数据类型重定义*/
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u32;
#endif

#define DEVICE_MAJOR 200
#define DEVICE_NAME  "led_device"

/*寄存器地址映射*/
#define GPBCON (0x56000010)
#define GPBDAT (0x56000014)

/**/
unsigned int *regGPBCON;
unsigned int *regGPBDAT;

/*led函数声明*/
void led_init(void);
void led_off(void);
void led_on(u8 n);
void led_on_off(u8 n);
void delay_nms(u32 t);

/*驱动函数声明*/
void r_ioremap(void);
static int __init led_driver_init(void);
ssize_t led_driver_write(struct file *fp, const char __user *user_buffer, size_t len, loff_t *offset);
static void __exit led_driver_exit(void);

int led_driver_open(struct inode *node, struct file *fp);
ssize_t led_driver_read(struct file *fp, char __user *user_buffer, size_t len, loff_t *offset);
int led_driver_close(struct inode *node, struct file *fp);

/*定义结构体变量*/
static struct file_operations fops = 
{
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = led_driver_open,
	.read = led_driver_read,
	.write = led_driver_write,
	.release = led_driver_close
};

#if 1
/*******************************************************************************
* 函 数 名	: r_ioremap
* 函数功能	: 寄存器映射
* 输    入  :无 							
* 输    出  :无
*******************************************************************************/
void r_ioremap(void)
{
    /*寄存器映射*/
	regGPBCON = ioremap(GPBCON, 4);//【源地址】【需要映射的地址大小】<返回目标地址>
	regGPBDAT = ioremap(GPBDAT, 4);
}
#endif

#if 0
static int __init led_driver_init(void)
{
	unsigned int t;

    /*注册字符设备*/
	register_chrdev(DEVICE_MAJOR, DEVICE_NAME, &fops);

    /*寄存器映射*/
	regGPBCON = ioremap(GPBCON, 4);//【源地址】【需要映射的地址大小】<返回目标地址>
	regGPBDAT = ioremap(GPBDAT, 4);
	
	t = *regGPBCON;
	t &= ~((3 << 10) | (3 << 12) | (3 << 14) | (3 << 16));
	t |= (1 << 10) | (1 << 12) | (1 << 14) | (1 << 16);
	*regGPBCON = t;

	printk("led_driver_init OK\n");
	return 0;
}
#endif

#if 1
/*******************************************************************************
* 函 数 名	: led_driver_init
* 函数功能	: led驱动初始化
* 输    入  :无 							
* 输    出  :无
*******************************************************************************/
static int __init led_driver_init(void)
{
    /*注册字符设备*/
	register_chrdev(DEVICE_MAJOR, DEVICE_NAME, &fops);

    /*寄存器映射*/
    r_ioremap();//每次调用led函数都要先调用寄存器映射函数?

    /*led初始化*/
    led_init();

	printk("led_driver_init OK\n");
	return 0;
}
#endif



#if 1
int led_driver_open(struct inode *node, struct file *fp)
{
	return 0;
}
#endif

#if 1
ssize_t led_driver_read(struct file *fp, char __user *user_buffer, size_t len, loff_t *offset)
{
	return 0;
}
#endif

#if 0
ssize_t led_driver_write(struct file *fp, const char __user *user_buffer, size_t len, loff_t *offset)
{
	char n;
	unsigned int t;
	copy_from_user(&n, user_buffer, 1);
	n &= 0x0F;
	t = *regGPBDAT;
	t &= ~(0x0F << 5);
	t |= n << 5;
	*regGPBDAT = t;
	return 1;
}
#endif

#if 1
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : led_driver_write
* 函数功能 : led驱动写数据
* 输    入 :
*               fp:
*      user_buffer:
*           offset:
* 输    出 :无
*******************************************************************************/
ssize_t led_driver_write(struct file *fp, const char __user *user_buffer, size_t len, loff_t *offset)
{
	char n;

	copy_from_user(&n, user_buffer, 1);

    led_on(n);

	return 1;
}
#endif

#if 1
int led_driver_close(struct inode *node, struct file *fp)
{
	return 0;
}
#endif


#if 1
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : led_driver_exit
* 函数功能 : 退出led驱动
* 输    入 : 无
* 输    出 : 无
*******************************************************************************/
static void __exit led_driver_exit(void)
{	
	unregister_chrdev(DEVICE_MAJOR, DEVICE_NAME);
	printk("led_driver_exit OK\n");
}
#endif


/*=========================led配置函数=========================*/

/*******************************************************************************
* 函 数 名	: led_init
* 函数功能	: LED初始化
* 输    入  :无 							
* 输    出  :无
*******************************************************************************/
//LED1-GPB5,LED2-GPB6,LED3-GPB7,LED4-GPB8
void led_init(void)
{
	u32 t=0;

	t=*regGPBCON;//思考点:这里为何要使用中间变量配置寄存器？
	t&=~((3<<10)|(3<<12)|(3<<14)|(3<<16));//LED控制引脚清0
	t|=(1<<10|1<<12|1<<14|1<<16);//LED控制引脚配置-输出状态
	*regGPBCON=t;//配置端口B引脚

	led_off();//初始化LED为关闭
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名	: led_on
* 函数功能	: 打开指定的LED
* 输    入  : 
				n：打开第几个LED								
* 输    出  : 无
*******************************************************************************/
void led_on(u8 n)
{
	u8 i=0;

	for(i=0;i<n;i++)
	{
		*regGPBDAT&=~(1<<(4+n));//配置端口B的数据寄存器	
	}
//	*regGPBDAT&=~(1<<5);//配置端口B的数据寄存器
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名	: led_on_off
* 函数功能	: 指定的LED闪烁
* 输    入  : 
				n：第几个LED闪烁								
* 输    出  : 无
*******************************************************************************/
void led_on_off(u8 n)
{
	led_on(n);
	delay_nms(2000);
	led_off();
	delay_nms(2000);
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名	: led_off
* 函数功能	: 关闭LED
* 输    入  :无 									 
* 输    出  :无
*******************************************************************************/
void led_off(void)
{
	*regGPBDAT|=(1<<5|1<<6|1<<7|1<<8);//配置端口B的数据寄存器
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay_nms
* 函数功能		     : 延时nms
* 输    入         : 
*									 	t：延时时间
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void delay_nms(u32 t)
{
    u32 i=0;
    u32 j=0;

    for(i=0;i<t;i++)
    {
        for(j=0;j<100;j++);
    }
}


module_init(led_driver_init);
module_exit(led_driver_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("XXX");

2应用程序编写

c 复制代码 
/*************************************************************************
	> File Name: main.c
	> Author: yas
	> Mail: rage_yas@hotmail.com
	> Created Time: 2024年04月21日 星期日 15时56分47秒
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>

int main(void)
{

#if 1
/*====================led-r====================*/    
    int fd=0;
    unsigned char n=0;

    fd=open("dev/led",O_RDWR);
    if(fd<0)
    {
        printf("opening is failed\n");
        return -1;
    }

    while(1)
    {
        write(fd,&n,1);
        n=2;
        sleep(1);
    }
    return 0;
/*========================================*/    
#endif

#if 0
/*====================led-demo====================*/    
    int fd=0;
    unsigned char n=0;

    fd=open("dev/led",O_RDWR);
    if(fd<0)
    {
        printf("opening is failed\n");
        return -1;
    }

    while(1)
    {
        write(fd,&n,1);
        ++n;
        if(n>0X0F)
        {
            n=0;
        }
        sleep(1);
    }
    return 0;
/*========================================*/    
#endif
}
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