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上部分內(nèi)容IMX6ULL開(kāi)發(fā)平臺(tái)Linux-LED實(shí)驗(yàn)(一)36.4 編寫(xiě)LED驅(qū)動(dòng)程序 本實(shí)驗(yàn)例程路徑：i.MX6UL終結(jié)者光盤(pán)資料/06_Linux驅(qū)動(dòng)例程/02_gpioled 在設(shè)備樹(shù)文件中添加完LED設(shè)備信息后，就可以編寫(xiě)LED的驅(qū)動(dòng)程序了，創(chuàng)建gpioled.c文件，具體驅(qū)動(dòng)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(hào)個(gè)數(shù) */ 19 #define GPIOLED_NAME "gpioled" /* 名字 */ 20 #define LEDOFF 0 /* 關(guān)燈 */ 21 #define LEDON 1 /* 開(kāi)燈 */ 22 23 /* gpioled 設(shè)備結(jié)構(gòu)體 */ 24 struct gpioled_dev{ 25 dev_t devid; /* 設(shè)備號(hào) */ 26 struct cdev cdev; /* cdev */ 27 struct class *class; /* 類(lèi) */ 28 struct device *device; /* 設(shè)備 */ 29 int major; /* 主設(shè)備號(hào) */ 30 int minor; /* 次設(shè)備號(hào) */ 31 struct device_node *nd; /* 設(shè)備節(jié)點(diǎn) */ 32 int led_gpio; /* led 所使用的 GPIO 編號(hào) */ 33 }; 34 35 struct gpioled_dev gpioled; /* led 設(shè)備 */ 36 37 /* 38 * @description : 打開(kāi)設(shè)備 39 * @param – inode : 傳遞給驅(qū)動(dòng)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(kāi)的設(shè)備文件(文件描述符) 53 * @param - buf : 返回給用戶(hù)空間的數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 54 * @param - cnt : 要讀取的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 55 * @param – offt : 相對(duì)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(xiě)數(shù)據(jù) 66 * @param - filp : 設(shè)備文件，表示打開(kāi)的文件描述符 67 * @param - buf : 要寫(xiě)給設(shè)備寫(xiě)入的數(shù)據(jù) 68 * @param - cnt : 要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 69 * @param – offt : 相對(duì)于文件首地址的偏移 70 * @return : 寫(xiě)入的字節(jié)數(shù)，如果為負(fù)值，表示寫(xiě)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(kāi) 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(dòng)入口函數(shù) 117 * @param : 無(wú) 118 * @return : 無(wú) 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(shù)中的 gpio 屬性，得到 LED 所使用的 LED 編號(hào) */ 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(cè)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng) */ 149 /* 1、創(chuàng)建設(shè)備號(hào) */ 150 if (gpioled.major) { /* 定義了設(shè)備號(hào) */ 151 gpioled.devid = MKDEV(gpioled.major, 0); 152 register_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT, 153 GPIOLED_NAME); 154 } else { /* 沒(méi)有定義設(shè)備號(hào) */ 155 alloc_chrdev_region(&gpioled.devid, 0, GPIOLED_CNT, 156 GPIOLED_NAME); /* 申請(qǐng)?jiān)O(shè)備號(hào) */ 157 gpioled.major = MAJOR(gpioled.devid); /* 獲取分配號(hào)的主設(shè)備號(hào) */ 158 gpioled.minor = MINOR(gpioled.devid); /* 獲取分配號(hào)的次設(shè)備號(hào) */ 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(lèi) */ 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(dòng)出口函數(shù) 187 * @param : 無(wú) 188 * @return : 無(wú) 189 */ 190 static void __exit led_exit(void) 191 { 192 /* 注銷(xiāo)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng) */ 193 cdev_del(&gpioled.cdev); /* 刪除 cdev */ 194 unregister_chrdev_region(gpioled.devid, GPIOLED_CNT); /* 注銷(xiāo) */ 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(kāi)或關(guān)閉LED燈。 第135行，通過(guò)函數(shù) of_get_named_gpio 函數(shù)獲取 LED 所使用的 LED 編號(hào)。相當(dāng)于將gpioled 節(jié)點(diǎn)中的“l(fā)ed-gpio”屬性值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的 LED 編號(hào)。 第171、177行，創(chuàng)建類(lèi)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)模塊加載時(shí)自動(dòng)在/dev目錄下創(chuàng)建設(shè)備文件。 36.5 編寫(xiě)應(yīng)用測(cè)試程序創(chuàng)建應(yīng)用測(cè)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(kāi) led 驅(qū)動(dòng) */ 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(kāi)或關(guān)閉 */ /* 向/dev/led 文件寫(xiě)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(cè)試程序還是比較簡(jiǎn)單的，就是對(duì)LED驅(qū)動(dòng)的打開(kāi)、關(guān)閉、寫(xiě)操作，在運(yùn)行程序時(shí)需要指定設(shè)備文件名稱(chēng)和要執(zhí)行的操作。 36.6 編譯運(yùn)行測(cè)試36.6.1 編譯LED驅(qū)動(dòng)文件和前面章節(jié)中驅(qū)動(dòng)測(cè)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?cè)诮K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(cè)試程序輸入如下命令編譯應(yīng)用測(cè)試程序： arm-linux-gnueabihf-gcc -o gpioled_test gpioled_test.c 編譯完成后，會(huì)生成gpioled_test可執(zhí)行文件。如下圖所示： 36.6.3 運(yùn)行測(cè)試啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板，將編譯好的gpioled.ko驅(qū)動(dòng)模塊和gpioled_test應(yīng)用測(cè)試文件拷貝到/lib/modules/4.1.15目錄下（檢查開(kāi)發(fā)板根文件系統(tǒng)中有沒(méi)有“/lib/modules/4.1.15”這個(gè)目錄，如果沒(méi)有的話需要自行創(chuàng)建一下。開(kāi)發(fā)板中使用的是光盤(pán)資料里面提供的busybox文件系統(tǒng)，光盤(pán)資料的“i.MX6UL終結(jié)者光盤(pán)資料\08_開(kāi)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(dòng)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(cè)試程序來(lái)進(jìn)行測(cè)試LED驅(qū)動(dòng)是否可行。執(zhí)行下面的命令來(lái)打開(kāi)LED燈： ./gpioled_test /dev/gpioled 1 然后觀察開(kāi)發(fā)板上的LED紅燈是否點(diǎn)亮，如果點(diǎn)亮的話，說(shuō)明驅(qū)動(dòng)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(dòng)使用下面的命令： rmmod gpioled
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發(fā)表于 2020-8-10 11:14:26
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