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上部分內容IMX6ULL開發平臺Linux-LED實驗(一)36.4 編寫LED驅動程序 本實驗例程路徑：i.MX6UL終結者光盤資料/06_Linux驅動例程/02_gpioled 在設備樹文件中添加完LED設備信息后，就可以編寫LED的驅動程序了，創建gpioled.c文件，具體驅動內容如下所示： 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 /* 設備號個數 */ 19 #define GPIOLED_NAME "gpioled" /* 名字 */ 20 #define LEDOFF 0 /* 關燈 */ 21 #define LEDON 1 /* 開燈 */ 22 23 /* gpioled 設備結構體 */ 24 struct gpioled_dev{ 25 dev_t devid; /* 設備號 */ 26 struct cdev cdev; /* cdev */ 27 struct class *class; /* 類 */ 28 struct device *device; /* 設備 */ 29 int major; /* 主設備號 */ 30 int minor; /* 次設備號 */ 31 struct device_node *nd; /* 設備節點 */ 32 int led_gpio; /* led 所使用的 GPIO 編號 */ 33 }; 34 35 struct gpioled_dev gpioled; /* led 設備 */ 36 37 /* 38 * @description : 打開設備 39 * @param – inode : 傳遞給驅動的 inode 40 * @param – filp : 設備文件，file 結構體有個叫做 private_data 的成員變量 41 * 一般在 open 的時候將 private_data 指向設備結構體。 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; /* 設置私有數據 */ 47 return 0; 48 } 49 50 /* 51 * @description : 從設備讀取數據 52 * @param – filp : 要打開的設備文件(文件描述符) 53 * @param - buf : 返回給用戶空間的數據緩沖區 54 * @param - cnt : 要讀取的數據長度 55 * @param – offt : 相對于文件首地址的偏移 56 * @return : 讀取的字節數，如果為負值，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 : 向設備寫數據 66 * @param - filp : 設備文件，表示打開的文件描述符 67 * @param - buf : 要寫給設備寫入的數據 68 * @param - cnt : 要寫入的數據長度 69 * @param – offt : 相對于文件首地址的偏移 70 * @return : 寫入的字節數，如果為負值，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); /* 關閉 LED 燈 */ 92 } 93 return 0; 94 } 95 96 /* 97 * @description : 關閉/釋放設備 98 * @param – filp : 要關閉的設備文件(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 /* 設備操作函數 */ 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 : 驅動入口函數 117 * @param : 無 118 * @return : 無 119 */ 120 static int __init led_init(void) 121 { 122 int ret = 0; 123 124 /* 設置 LED 所使用的 GPIO */ 125 /* 1、獲取設備節點：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、設置 GPIO1_IO03 為輸出，并且輸出高電平，默認關閉 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 /* 注冊字符設備驅動 */ 149 /* 1、創建設備號 */ 150 if (gpioled.major) { /* 定義了設備號 */ 151 gpioled.devid = MKDEV(gpioled.major, 0); 152 register_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT, 153 GPIOLED_NAME); 154 } else { /* 沒有定義設備號 */ 155 alloc_chrdev_region(&gpioled.devid, 0, GPIOLED_CNT, 156 GPIOLED_NAME); /* 申請設備號 */ 157 gpioled.major = MAJOR(gpioled.devid); /* 獲取分配號的主設備號 */ 158 gpioled.minor = MINOR(gpioled.devid); /* 獲取分配號的次設備號 */ 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 cdev */ 168 cdev_add(&gpioled.cdev, gpioled.devid, GPIOLED_CNT); 169 170 /* 4、創建類 */ 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、創建設備 */ 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 : 驅動出口函數 187 * @param : 無 188 * @return : 無 189 */ 190 static void __exit led_exit(void) 191 { 192 /* 注銷字符設備驅動 */ 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，創建一個led的設備結構體，包含一些私有數據。 第46行，當使用open函數時，將設備結構體變量 gpioled 設置為 filp 的私有數據 private_data。 第72~94行，實現write函數，函數中根據指令選擇打開或關閉LED燈。 第135行，通過函數 of_get_named_gpio 函數獲取 LED 所使用的 LED 編號。相當于將gpioled 節點中的“led-gpio”屬性值轉換為對應的 LED 編號。 第171、177行，創建類和設備，實現模塊加載時自動在/dev目錄下創建設備文件。 36.5 編寫應用測試程序創建應用測試程序gpioled_test.c，內容如下： #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 數組元素個數 * @param - argv : 具體參數 * @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]); /* 要執行的操作：打開或關閉 */ /* 向/dev/led 文件寫入數據 */ retvalue = write(fd, databuf, sizeof(databuf)); if(retvalue < 0){ printf("LED Control Failed!\r\n"); close(fd); return -1; } retvalue = close(fd); /* 關閉文件 */ if(retvalue < 0){ printf("file %s close failed!\r\n", argv[1]); return -1; } return 0; } gpioled_test.c應用測試程序還是比較簡單的，就是對LED驅動的打開、關閉、寫操作，在運行程序時需要指定設備文件名稱和要執行的操作。 36.6 編譯運行測試36.6.1 編譯LED驅動文件和前面章節中驅動測試程序一樣需要一個Makefile文件，只是將obj-m的值改為gpioled.o，Makefile文件內容如下： 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命令（設置兩個環境變量）： export ARCH=arm export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- 然后執行“make”命令編譯模塊，編譯完成生成gpioled.ko，如下圖所示： 36.6.2 編譯應用測試程序輸入如下命令編譯應用測試程序： arm-linux-gnueabihf-gcc -o gpioled_test gpioled_test.c 編譯完成后，會生成gpioled_test可執行文件。如下圖所示： 36.6.3 運行測試啟動開發板，將編譯好的gpioled.ko驅動模塊和gpioled_test應用測試文件拷貝到/lib/modules/4.1.15目錄下（檢查開發板根文件系統中有沒有“/lib/modules/4.1.15”這個目錄，如果沒有的話需要自行創建一下。開發板中使用的是光盤資料里面提供的busybox文件系統，光盤資料的“i.MX6UL終結者光盤資料\08_開發板系統鏡像\03_文件系統鏡像\01_Busybox文件系統”目錄下）。輸入下面命令加載模塊： depmod modprobe gpioled 驅動加載成功后，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應用測試程序來進行測試LED驅動是否可行。執行下面的命令來打開LED燈： ./gpioled_test /dev/gpioled 1 然后觀察開發板上的LED紅燈是否點亮，如果點亮的話，說明驅動工作正常。 然后輸入下面的命令關閉LED燈： ./gpioled_test /dev/gpioled 0 觀察LED燈是否熄滅。 卸載驅動使用下面的命令： rmmod gpioled
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發表于 2020-8-10 11:14:26
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