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標(biāo)題: IMX6ULL開發(fā)平臺Linux-LED實(shí)驗(yàn)(二) [打印本頁]
作者: 就是塔塔 時(shí)間: 2020-8-10 11:14
標(biāo)題: IMX6ULL開發(fā)平臺Linux-LED實(shí)驗(yàn)(二)
上部分內(nèi)容IMX6ULL開發(fā)平臺Linux-LED實(shí)驗(yàn)(一)36.4 編寫LED驅(qū)動程序本實(shí)驗(yàn)例程路徑：i.MX6UL終結(jié)者光盤資料/06_Linux驅(qū)動例程/02_gpioled
在設(shè)備樹文件中添加完LED設(shè)備信息后，就可以編寫LED的驅(qū)動程序了，創(chuàng)建gpioled.c文件，具體驅(qū)動內(nèi)容如下所示：
1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 #include
7 #include
8 #include
9 #include
10 #include
11 #include
12 #include
13 #include
14 #include
15 #include
16 #include
17
18 #define GPIOLED_CNT 1 /* 設(shè)備號個(gè)數(shù) */
19 #define GPIOLED_NAME "gpioled" /* 名字 */
20 #define LEDOFF 0 /* 關(guān)燈 */
21 #define LEDON 1 /* 開燈 */
22
23 /* gpioled 設(shè)備結(jié)構(gòu)體 */
24 struct gpioled_dev{
25 dev_t devid; /* 設(shè)備號 */
26 struct cdev cdev; /* cdev */
27 struct class *class; /* 類 */
28 struct device *device; /* 設(shè)備 */
29 int major; /* 主設(shè)備號 */
30 int minor; /* 次設(shè)備號 */
31 struct device_node *nd; /* 設(shè)備節(jié)點(diǎn) */
32 int led_gpio; /* led 所使用的 GPIO 編號 */
33 };
34
35 struct gpioled_dev gpioled; /* led 設(shè)備 */
36
37 /*
38 * @description : 打開設(shè)備
39 * @param – inode : 傳遞給驅(qū)動的 inode
40 * @param – filp : 設(shè)備文件，file 結(jié)構(gòu)體有個(gè)叫做 private_data 的成員變量
41 * 一般在 open 的時(shí)候?qū)?private_data 指向設(shè)備結(jié)構(gòu)體。
42 * @return : 0 成功;其他 失敗
43 */
44 static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
45 {
46 filp->private_data = &gpioled; /* 設(shè)置私有數(shù)據(jù) */
47 return 0;
48 }
49
50 /*
51 * @description : 從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)
52 * @param – filp : 要打開的設(shè)備文件(文件描述符)
53 * @param - buf : 返回給用戶空間的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
54 * @param - cnt : 要讀取的數(shù)據(jù)長度
55 * @param – offt : 相對于文件首地址的偏移
56 * @return : 讀取的字節(jié)數(shù)，如果為負(fù)值，表示讀取失敗
57 */
58 static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf,
59 size_t cnt, loff_t *offt)
60 {
61 return 0;
62 }
63
64 /*
65 * @description : 向設(shè)備寫數(shù)據(jù)
66 * @param - filp : 設(shè)備文件，表示打開的文件描述符
67 * @param - buf : 要寫給設(shè)備寫入的數(shù)據(jù)
68 * @param - cnt : 要寫入的數(shù)據(jù)長度
69 * @param – offt : 相對于文件首地址的偏移
70 * @return : 寫入的字節(jié)數(shù)，如果為負(fù)值，表示寫入失敗
71 */
72 static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf,
73 size_t cnt, loff_t *offt)
74 {
75 int retvalue;
76 unsigned char databuf[1];
77 unsigned char ledstat;
78 struct gpioled_dev *dev = filp->private_data;
79
80 retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
81 if(retvalue < 0) {
82 printk("kernel write failed!\r\n");
83 return -EFAULT;
84 }
85
86 ledstat = databuf[0]; /* 獲取狀態(tài)值 */
87
88 if(ledstat == LEDON) {
89 gpio_set_value(dev->led_gpio, 0); /* 打開 LED 燈 */
90 } else if(ledstat == LEDOFF) {
91 gpio_set_value(dev->led_gpio, 1); /* 關(guān)閉 LED 燈 */
92 }
93 return 0;
94 }
95
96 /*
97 * @description : 關(guān)閉/釋放設(shè)備
98 * @param – filp : 要關(guān)閉的設(shè)備文件(文件描述符)
99 * @return : 0 成功;其他 失敗
100 */
101 static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
102 {
103 return 0;
104 }
105
106 /* 設(shè)備操作函數(shù) */
107 static struct file_operations gpioled_fops = {
108 .owner = THIS_MODULE,
109 .open = led_open,
110 .read = led_read,
111 .write = led_write,
112 .release = led_release,
113 };
114
115 /*
116 * @description : 驅(qū)動入口函數(shù)
117 * @param : 無
118 * @return : 無
119 */
120 static int __init led_init(void)
121 {
122 int ret = 0;
123
124 /* 設(shè)置 LED 所使用的 GPIO */
125 /* 1、獲取設(shè)備節(jié)點(diǎn)：gpioled */
126 gpioled.nd = of_find_node_by_path("/gpioled");
127 if(gpioled.nd == NULL) {
128 printk("gpioled node cant not found!\r\n");
129 return -EINVAL;
130 } else {
131 printk("gpioled node has been found!\r\n");
132 }
133
134 /* 2、 獲取設(shè)備樹中的 gpio 屬性，得到 LED 所使用的 LED 編號 */
135 gpioled.led_gpio = of_get_named_gpio(gpioled.nd, "led-gpio", 0);
136 if(gpioled.led_gpio < 0) {
137 printk("can't get led-gpio");
138 return -EINVAL;
139 }
140 printk("led-gpio num = %d\r\n", gpioled.led_gpio);
141
142 /* 3、設(shè)置 GPIO1_IO03 為輸出，并且輸出高電平，默認(rèn)關(guān)閉 LED 燈 */
143 ret = gpio_direction_output(gpioled.led_gpio, 1);
144 if(ret < 0) {
145 printk("can't set gpio!\r\n");
146 }
147
148 /* 注冊字符設(shè)備驅(qū)動 */
149 /* 1、創(chuàng)建設(shè)備號 */
150 if (gpioled.major) { /* 定義了設(shè)備號 */
151 gpioled.devid = MKDEV(gpioled.major, 0);
152 register_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT,
153 GPIOLED_NAME);
154 } else { /* 沒有定義設(shè)備號 */
155 alloc_chrdev_region(&gpioled.devid, 0, GPIOLED_CNT,
156 GPIOLED_NAME); /* 申請?jiān)O(shè)備號 */
157 gpioled.major = MAJOR(gpioled.devid); /* 獲取分配號的主設(shè)備號 */
158 gpioled.minor = MINOR(gpioled.devid); /* 獲取分配號的次設(shè)備號 */
159 }
160 printk("gpioled major=%d,minor=%d\r\n",gpioled.major,
161 gpioled.minor);
162
163 /* 2、初始化 cdev */
164 gpioled.cdev.owner = THIS_MODULE;
165 cdev_init(&gpioled.cdev, &gpioled_fops);
166
167 /* 3、添加一個(gè) cdev */
168 cdev_add(&gpioled.cdev, gpioled.devid, GPIOLED_CNT);
169
170 /* 4、創(chuàng)建類 */
171 gpioled.class = class_create(THIS_MODULE, GPIOLED_NAME);
172 if (IS_ERR(gpioled.class)) {
173 return PTR_ERR(gpioled.class);
174 }
175
176 /* 5、創(chuàng)建設(shè)備 */
177 gpioled.device = device_create(gpioled.class, NULL,
178 gpioled.devid, NULL, GPIOLED_NAME);
179 if (IS_ERR(gpioled.device)) {
180 return PTR_ERR(gpioled.device);
181 }
182 return 0;
183 }
184
185 /*
186 189 * @description : 驅(qū)動出口函數(shù)
187 * @param : 無
188 * @return : 無
189 */
190 static void __exit led_exit(void)
191 {
192 /* 注銷字符設(shè)備驅(qū)動 */
193 cdev_del(&gpioled.cdev); /* 刪除 cdev */
194 unregister_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT); /* 注銷 */
195
196 device_destroy(gpioled.class, gpioled.devid);
197 class_destroy(gpioled.class);
198 }
199
200 module_init(led_init);
201 module_exit(led_exit);
202 MODULE_LICENSE("GPL");
203 MODULE_AUTHOR("topeet");
第24~33行，創(chuàng)建一個(gè)led的設(shè)備結(jié)構(gòu)體，包含一些私有數(shù)據(jù)。
第46行，當(dāng)使用open函數(shù)時(shí)，將設(shè)備結(jié)構(gòu)體變量 gpioled 設(shè)置為 filp 的私有數(shù)據(jù) private_data。
第72~94行，實(shí)現(xiàn)write函數(shù)，函數(shù)中根據(jù)指令選擇打開或關(guān)閉LED燈。
第135行，通過函數(shù) of_get_named_gpio 函數(shù)獲取 LED 所使用的 LED 編號。相當(dāng)于將gpioled 節(jié)點(diǎn)中的“l(fā)ed-gpio”屬性值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的 LED 編號。
第171、177行，創(chuàng)建類和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)模塊加載時(shí)自動在/dev目錄下創(chuàng)建設(shè)備文件。
36.5 編寫應(yīng)用測試程序創(chuàng)建應(yīng)用測試程序gpioled_test.c，內(nèi)容如下：
#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#define LEDOFF 0
#define LEDON 1
/*
* @description : main 主程序
* @param - argc : argv 數(shù)組元素個(gè)數(shù)
* @param - argv : 具體參數(shù)
* @return : 0 成功;其他 失敗
*/
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];
/* 打開 led 驅(qū)動 */
fd = open(filename, O_RDWR);
if(fd < 0){
printf("file %s open failed!\r\n", argv[1]);
return -1;
}
databuf[0] = atoi(argv[2]); /* 要執(zhí)行的操作：打開或關(guān)閉 */
/* 向/dev/led 文件寫入數(shù)據(jù) */
retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf));
if(retvalue < 0){
printf("LED Control Failed!\r\n");
close(fd);
return -1;
}
retvalue = close(fd); /* 關(guān)閉文件 */
if(retvalue < 0){
printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]);
return -1;
}
return 0;
}
gpioled_test.c應(yīng)用測試程序還是比較簡單的，就是對LED驅(qū)動的打開、關(guān)閉、寫操作，在運(yùn)行程序時(shí)需要指定設(shè)備文件名稱和要執(zhí)行的操作。
36.6 編譯運(yùn)行測試36.6.1 編譯LED驅(qū)動文件和前面章節(jié)中驅(qū)動測試程序一樣需要一個(gè)Makefile文件，只是將obj-m的值改為gpioled.o，Makefile文件內(nèi)容如下：
KERNELDIR := /home/topeet/kernel/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga
CURRENT_PATH := $(shell pwd)
obj-m := gpioled.o
build: kernel_modules
kernel_modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(CURRENT_PATH) clean
首先我們在終端輸入兩個(gè)命令（設(shè)置兩個(gè)環(huán)境變量）：
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
然后執(zhí)行“make”命令編譯模塊，編譯完成生成gpioled.ko，如下圖所示：
36.6.2 編譯應(yīng)用測試程序輸入如下命令編譯應(yīng)用測試程序：
arm-linux-gnueabihf-gcc -o gpioled_test gpioled_test.c
編譯完成后，會生成gpioled_test可執(zhí)行文件。如下圖所示：
36.6.3 運(yùn)行測試啟動開發(fā)板，將編譯好的gpioled.ko驅(qū)動模塊和gpioled_test應(yīng)用測試文件拷貝到/lib/modules/4.1.15目錄下（檢查開發(fā)板根文件系統(tǒng)中有沒有“/lib/modules/4.1.15”這個(gè)目錄，如果沒有的話需要自行創(chuàng)建一下。開發(fā)板中使用的是光盤資料里面提供的busybox文件系統(tǒng)，光盤資料的“i.MX6UL終結(jié)者光盤資料\08_開發(fā)板系統(tǒng)鏡像\03_文件系統(tǒng)鏡像\01_Busybox文件系統(tǒng)”目錄下）。輸入下面命令加載模塊：
depmod
modprobe gpioled
驅(qū)動加載成功后，顯示下面的信息：
可以看出模塊加載成功，打印了一下基本信息。
然后使用gpioled_test應(yīng)用測試程序來進(jìn)行測試LED驅(qū)動是否可行。執(zhí)行下面的命令來打開LED燈：
./gpioled_test /dev/gpioled 1
然后觀察開發(fā)板上的LED紅燈是否點(diǎn)亮，如果點(diǎn)亮的話，說明驅(qū)動工作正常。
然后輸入下面的命令關(guān)閉LED燈：
./gpioled_test /dev/gpioled 0
觀察LED燈是否熄滅。
卸載驅(qū)動使用下面的命令：
rmmod gpioled
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