简单platform总线设备驱动模型——GPIO控制

@allen

原文章 http://blog.csdn.net/RubyBoss/article/details/7729927  我加了自己注释和  A10或A20寄存器相关的内容

设备代码：

#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/serial_core.h>
#include <linux/platform_device.h>

#define GPIO_BASE 0x01C20800    // GPIO基地址
#define GPH_CFG2        (GPIO_BASE + 0x104)   // PH20 PH21（板子上面的绿灯和蓝灯）GPIO配置寄存器
#define GPH_DATA        (GPIO_BASE + 0x10c)   // PH20 PH21 数据寄存器

1. /*定义资源，可以在平台总线驱动程序里通过platform_get_resource()函数来获得资源*/
   
2. static struct resource led_resource[] = {
   
3.     [0] = {
   
4.         .start = CFG2，          //起始地址
   
5.         .end   = GPH_DATA,    // 结束地址
   
6.         .flags = IORESOURCE_MEM, //表示是内存资源，使用的时候需要ioremap的
   
7.     },
   
8.     [1] = {
   
9.         .start = 5,      //？？
   
10.         .end   = 5,      // ？？
    
11.         .flags = IORESOURCE_IRQ,   //表示是中断资源，不用映射
    
12.     }
    
13. 
    
14. };
    
15. 
    
16. static void led_release(struct device * dev)  //这个函数是必须的，但里面可以什么都不做
    
17. {
    
18.    
    
19. }
    
20. 
    
21. 
    
22. static struct platform_device led_dev = {
    
23.     .name     = "myled",               //这里的设备名要和驱动里的驱动名相同的
    
24.     .id           =  -1,                                          
    
25.     .num_resources    = ARRAY_SIZE(led_resource),   //数组 led_resource 大小
    
26.     .resource              = led_resource,                  //这里就是刚刚定义的资源
    
27.     .dev = {
    
28.                   .release  = led_release,   //注册release函数，应该是 platform_device_unregister的时候会调用
    
29.                },
    
30. };
    
31. 
    
32. 
    
33. static int led_dev_init(void)
    
34. {
    
35.      platform_device_register(&led_dev);    //注册平台设备
    
36.      return 0;
    
37. }
    
38. 
    
39. 
    
40. static void led_dev_exit(void)
    
41. {
    
42.       platform_device_unregister(&led_dev);   //卸载平台设备
    
43. }
    
44. 
    
45. 
    
46. module_init(led_dev_init);
    
47. module_exit(led_dev_exit);
    
48. MODULE_LICENSE("GPL");
    
49. 
    
50. 
    
51. 
    

复制代码

@allen

再来看一下驱动代码：


#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pm.h>
#include <linux/sysctl.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define GPH20_CFG        (1 << 20)
#define GPH21_CFG        (1 << 16)
volatile unsigned  long  *gph_cfg2 = NULL;
volatile unsigned  long  *gph_date = NULL;
static struct class *cls;
static int major;

/*将引脚设置为输出引脚*/
static int  led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{        /*将引脚设置为输出引脚*/

              *gph_cfg2 &= ~(GPH20_CFG);
              *gph_cfg2 |= GPH20_CFG;
              *gph_cfg2 &= ~(GPH21_CFG);
              *gph_cfg2 |= GPH21_CFG;
              printk(KERN_ALERT"led openi\n");      
              return 0;
}

/*根据用户空间里传进来的参数点亮或者熄灭led*/
static int led_write (struct file *file, const char __user *buff, size_t count, loff_t *ppos)
{
              int val;
              copy_from_user(&val, buff, count);
         if (val == 0){
                *gpio_dat &= ~(0x3<<20);     // 关 绿 蓝灯
                            }
        else{
                *gpio_dat |= (0x3<<20);          // 亮 绿 蓝灯
               }
            return 0;
}

static struct file_operations led_fops={
          /*主要的工作放在了这个地方*/
         .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   =   led_open,             //   配置寄存器
         .write  = led_write,               //    对寄存器写数
};

static int led_probe(struct platform_device *pdev)     //匹配之后会将设备作为参数传进来的哦
{
       struct resource *res;
       res=platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);       //获取设备里定义的内存资源
       gph_cfg2 = (volatile unsigned long*)ioremap(res->start,12);    //内存资源需要映射的哦

      gph_date = gph_cfg2 + 2;    // 0x104+0x8  , int 2 对应 0x 8

       printk("led_probe, found led\n");
       major=register_chrdev(0, "myled", &led_fops);  //注册字符设备，那么下面肯定重点放在了file_operations结构体上了
       cls = class_create(THIS_MODULE, "myled");     //创建类
       class_device_create(cls, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "led");//类下创建设备，这样保证了udev机制可以自动创建设备文件
       return 0;
   
}

/*与分析相一致，卸载函数放在了这里*/
static int led_remove(struct platform_device *pdev)
{
       printk("led_remove, remove led\n");
       iounmap(gph_cfg2);
       unregister_chrdev(major, "myled");          // 卸载
       device_destroy(leddrv_class,MKDEV(major,0));
       class_destroy(cls);
       return 0;
}

}

/*定义platform_driver 结构体*/
struct platform_driver led_drv = {
       .probe = led_probe,              //这里是probe函数，当总线发现有设备的名字和驱动的名字相同时会调用这个函数，所以我们的主要工作放在了这里面
       .remove = led_remove,        //这个函数应该是在platform_driver_unregister是调用用，因此可以将一些卸载函数放在这个地方
       .driver = {
                   .name = "myled",    //这名字要和设备相匹配的哦
                      }
};

static int led_drv_init(void)
{
         platform_driver_register(&led_drv);      //注册平台总线驱动，里面有比较重要的platform_driver 结构体
         return 0;
}

static void led_drv_exit(void)
{
         platform_driver_unregister(&led_drv);    //  卸载平台总线驱动
}

module_init(led_drv_init);
module_exit(led_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

@allen

下面再来看看测试程序：

1. 
   
2. 
   
3. #include <sys/types.h>
   
4. #include <sys/stat.h>
   
5. #include <fcntl.h>
   
6. #include <stdio.h>
   
7. 
   
8. int main(int argc, char **argv)
   
9. {
   
10. int fd;
    
11. int val = 1;
    
12. fd = open("/dev/led", O_RDWR);
    
13. if (fd < 0)
    
14. {
    
15. printf("can't open!\n");
    
16. }
    
17. if (argc != 2)
    
18. {
    
19. printf("Usage :\n");
    
20. printf("%s <on|off>\n", argv[0]);
    
21. return 0;
    
22. }
    
23. 
    
24. if (strcmp(argv[1], "on") == 0)
    
25. {
    
26. val  = 1;
    
27. }
    
28. else
    
29. {
    
30. val = 0;
    
31. }
    
32. write(fd, &val, 4);
    
33. return 0;

复制代码

测试方法：假设测试程序编译出来后名字是ledtest
我们在命令行输入：./ledtest /dev/led on            则灯亮
                  输入：./ledtest /dev/led off            则灯灭

我们来总结一下这三个程序的原理：
比如我们先注册了设备，这时总线会遍历驱动，寻找可以匹配该设备的驱动。由于我们还没有注册驱动，所以这时候不会发生什么事情。接着我们注册了驱动，这时会去遍历设备，这时因为设备已经注册了，所以会找到匹配项，这时将调用驱动中的probe函数，在这个函数里完成了字符设备的注册，以及设备文件的自动生成。然后运行我们的测试程序就可以对字符设备进行操作了。
那我们想想这种机制有什么好处呢？其实这就是采用了一种分离的机制，将设备和驱动分开，当我们想操作其它设备的时候，只需要修改设备文件就可以了！比如我们想操作其它的led，那么只需将设备文件里的资源改掉就可以了，并不需要修改驱动文件。这就为一只提供了很大的方面，后面会深有体会的哦！

以上的代码我没编译过，代码可能有错。本帖只是对 cubieboard 下platform设备驱动的学习，大概粗略地讲解代码，真正的驱动代码复杂更多，我也看不太懂。本人也是正在学习驱动，所以将学习总结贴出来给新手，也希望更多的人分享知识。大多的驱动代码将设备代码和驱动代码写在一起，为了简单容易看懂，我就分开来分析，更多的讲解需要自己找资料看看，错误之处也请大侠指出。

gsoft

{:soso_e179:} 好东西..

shawnlee

哈哈，你比我快，我刚想分享我的。。。我和你写的大致差不多

@allen

shawnlee 发表于 2014-1-6 15:07
哈哈，你比我快，我刚想分享我的。。。我和你写的大致差不多

将你成功的代码发帖出来了吧，我的肯定有问题的

醉月

论坛分享驱动的帖子很少的...  不过gpio-sunxi.c里面的东西，不敢恭维。

醉月

@allen 发表于 2014-1-6 11:07
下面再来看看测试程序：测试方法：假设测试程序编译出来后名字是ledtest
我们在命令行输入：./ledtest /dev ...

1. 大多的驱动代码将设备代码和驱动代码写在一起，为了简单容易看懂，我就分开来分析，更多的讲解需要自己找资料看看，错误之处也请大侠指出。

复制代码

在  linux-3.4/arch/arm/mach-sun7i/  目录下，有个 core.c 和 devices.c，这里告诉我们，设备代码和驱动代码是分开的。个人感觉是这也是嵌入式驱动的常态--- 可能嵌入式并不怎么支持热插拔。

我个人的理解。

@allen

醉月 发表于 2014-1-17 18:03
在  linux-3.4/arch/arm/mach-sun7i/  目录下，有个 core.c 和 devices.c，这里告诉我们，设备代码和驱动 ...

谢谢提醒，等我对驱动再深入学习后，再回来改正所有错误