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基于Linux内核的驱动开发

谷谷呀~ 2023-11-10 原文

1 用字符设备驱动框架和平台设备驱动框架实现led驱动
       1.1   用字符设备驱动框架--》led2
          控制led2闪烁
          1 应用层:
              1  open("/dev/haha0")
              2   
                    while(1)
                     ioctl(fd,LED_ON);
                      sleep(1);
                     ioctl(fd,LED_OFF);
                      sleep(1);
         2 驱动层:
            HelloIoctl(pfile,cmd,arg)
            {
                switch(cmd)
                    case LED_ON:
                        {
                        led_on();--->点灯  内核函数  设备树文件
                        gpio_set_value_cansleep(gpio管脚编号,1)
                        }
                    case LED_OFF:
                        {
                        led_off()
                        gpio_set_value_cansleep(gpio管脚编号,0)
                        }
            }

            1  操作LED--》设备树文件--》增加LED节点--》make dtbs-->新exynos4412-fs4412.dtb
            2  如何操作led硬件地址?使用内核提供的函数
                struct device_node   *p=of_find_node_by_path("/fs4412-led")
                gpio管脚编号=of_get_named_gpio(p,"led",0)
                gpio_set_value_cansleep(gpio管脚编号,val)
               
            
        虚拟机:
            1  修改设备树文件--》添加led2节点--》make dtbs-->exynos4412-fs4412.dtb
            2 cp exynos4412-fs4412.dtb  /tftpboot
            3 修改hello.c-->使用linux3.14下的Makefile编译--》hello.ko
            4 cp  hello.ko   /source4/rootfs
            5 arm-none-linux-gnueabi-gcc -o test test.c
            6 cp test   /source4/rootfs

      开发板:
            1 启动开发板,进入u-boot模式
                修改ipaddr  serverip  gatewayip   bootargs
                setenv bootargs  root=/dev/nfs nfsroot=192.168.2.252:/source4/rootfs  rw console=ttySAC2,115200 init=/linuxrc  ip=192.168.2.101
            2 重启开发板,加载内核 设备树 挂接网络文件系统
            3 root@farsight#insmod hello.ko
                                    dmesg |tail
                                    ./test--->观察led2是否闪烁?

  1.2  平台设备驱动框架(ioremap)-->led2
        ioremap-->内核函数--》内核&驱动
        作用:将物理地址映射到内核虚拟地址
        void __iomem *ioremap(unsigned long paddr, unsigned long size)
            paddr:需要映射的物理地址
            size:需要映射的字节数
            返回值:映射成功后生成内核虚拟地址

         cpu为IO外设提供了两种编址方式:
            第一种:IO映射方式(IO外设独立编址),CPU为外设专门实现了一个单独的
                        地址空间,为IO地址空间,CPU通过专门的IO指令来访问这一地址空间。
            第二种:内存映射方式(IO外设统一编址),RISC系统的CPU通常会对IO外设做
                        统一编址,通常只实现一个物理地址空间,IO外设端口像内存一样被
                        统一编址,CPU可以像访问内存一样访问IO端口。

            static inline void writel(u32 b, volatile void __iomem *addr)
            作用:将数据写入到内核虚拟地址
            b:通过内核虚拟地址向物理地址写入的值
            *addr:指向内核虚拟地址的指针

        static inline unsigned int readl(const volatile void __iomem *addr)
            作用:通过内核虚拟地址读取对应物理地址的值
            *addr:指向内核虚拟地址的指针
            返回值:从内核虚拟地址读到的对应物理地址的值
        
        led2_on()
            writel(1,内核虚拟地址)

         驱动层:
            HelloIoctl(pfile,cmd,arg)
            {
                switch(cmd)
                    case LED_ON:
                        {
                        led_on();--->点灯  内核函数  设备树文件
                        writel(g_buf,1)
                        }
                    case LED_OFF:
                        {
                        led_off()
                        gpio_set_value_cansleep(gpio管脚编号,0)
                        }
            }
    helloprobe(struct platform_device *pdev)-->pdev->resource
                ioremap(pdev->resource[0].start,g_buf)
    2  中断
        定义:是指CPU在执行程序的过程中插入了另外一段程序的执行过程。
         发起中断的方式:1 软中断--》通过软件的方式发起的,是可控的
                            2 硬件中断--》由于硬件故障产生的,不可控的
        系统中断
          功能:按下K2按键 触发中断
        在Linux设备驱动中,要使用中断的设备需要申请中断和释放中断
        request_irq-->给设备请求一个中断
          free_irq-->释放中断
        
         fs4412-key{
                compatible="fs4412,key"
                interrrupt-parent=<&gpx1>
                interrupts=<1 2>
            }
        static inline int __must_check
        request_irq(unsigned int irq57, irq_handler_t handler, unsigned long flags,
        const char *name, void *dev)
        作用:请求中断
         irq:从设备资源中获取到的中断号
        handler:中断处理程序
            typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);
        flags:中断属性,可以指定中断的触发方式和处理方式
        *name:请求中断的设备节点名称
        *dev:共享中断的结构体 一般给NULL
        
        void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)
               作用:释放中断
             irq:从设备资源中获取到的中断号
            *dev_id:NULL
        
        platfrom_get_resource(pdev,IOERSOURCE_IRQ,0)-->获取资源
        struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev,
                       unsigned int type, unsigned int num)
            作用:从平台设备中获取资源
            *dev:指向平台设备的指针
             type:资源类型
            num:资源索引
            返回值:返回得到的资源

    测试步骤:
            虚拟机:
            1 修改设备树文件--》添加fs4412-key节点 --》make dtbs
                cp exynos4412-fs4412.dtb  /tftpboot
            2 编译hello.c-->交叉编译---》hello.ko
            3 cp hello.ko  /source4/rootfs
            开发板:
            1 启动开发板 配置ip相关项 配置bootarg为nfs
            2 重启开发板
                root@farsight#insmod hello.ko
                    手动按下开发板上的k2按键
                root@farsight#dmesg |tail-->查看中断处理函数的打印

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