5.2.16.静态映射操作LED3

chatgpt/2023/9/27 7:21:13

5.2.16.静态映射操作LED3
5.2.16.1、添加驱动中的写函数
(1)先定义好应用和驱动之间的控制接口，这个是由自己来定义的。譬如定义为：应用向驱动写"on"则驱动让LED亮，应用向驱动写"off"，驱动就让LED灭

 1. 驱动文件 module_test.c

#include <linux/module.h>		// module_init  module_exit
#include <linux/init.h>			// __init   __exit
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>      //copy_from_user
#include <linux/errno.h>  // 错误码
#include <mach/regs-gpio.h>//arch/arm/mach-s5pv210/include/mach/regs-gpio.h  这两个顺序不能放错，c语言基础
#include <mach/gpio-bank.h> //arch/arm/mach-s5pv210/include/mach/gpio-bank.h
#include <linux/string.h>//包含 内核的 memset  、strcmp#define MYMAJOR 200  /* 定义 register_chrdev 注册设备的 主设备号 */#define MYNAME  "test_char" /* 定义 register_chrdev 注册设备的 设备名字 */#define GPJ0CON	  S5PV210_GPJ0CON	   // FD500240 虚拟地址	
#define GPJ0DAT	  S5PV210_GPJ0DAT	   // FD500244#define rGPJ0CON	*((volatile unsigned int *)GPJ0CON)
#define rGPJ0DAT	*((volatile unsigned int *)GPJ0DAT)int mymajor; /* 定义 register_chrdev 注册设备号*/char kbuf[100];/* 内核空间的 buf*//* NOTE  自己定义函数指针  test_chrdev_open  */
static int test_chrdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{/* 这个函数中真正应该 放置 打开这个硬件设备的 操作代码 ,我们先 printk 代替一下 */printk(KERN_INFO "test_chrdev_open module_test.c->test_chrdev_open \n");  /* 在应用app.c 执行open 时，就会执行 LED亮 */rGPJ0CON = 0x11111111;//rGPJ0DAT = ((0<<3)|(0<<4)|(0<<5));  //LED亮return 0;} /* test_chrdev_open() *//* NOTE  自己定义函数指针 test_chrdev_release ,   release对应的就是 close  */
static int test_chrdev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_release \n");/* 在应用app.c 执行close 时，就会执行 LED灭 */rGPJ0DAT = ((1<<3)|(1<<4)|(1<<5)); //LED灭return 0;
}static ssize_t test_chrdev_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *ppos)
{int ret = -1;printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_read \n");/* 从内核 的 kbuf， 复制到用户的 ubuf  */ret = copy_to_user(ubuf,kbuf,size);    /* 成功后 就会拷贝到用户 ubuf */if(ret)  /* 如果 不成功复制则返回尚未成功复制剩下的字节数, 这里 就不做 纠错 机制了 */{printk(KERN_ERR "copy_to_user  fail \n"); return -EINVAL;}printk(KERN_INFO "copy_to_user  OK!!! module_test.c->test_chrdev_write\n");return 0;
}// 写函数的本质：将应用层 传递过来的数据先 复制到 内核中，然后将之正确的方式写入硬件完成的操作！（数据从应用层到驱动层的复制，）
// 内核有一个 虚拟地址空间，应用层有一个 虚拟地址空间
static ssize_t test_chrdev_write(struct file *file, const char __user *user_buf,size_t count, loff_t *ppos)
{int ret = -1;printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_write\n");memset(kbuf,0,sizeof(kbuf)); /*清除kbuf *///使用改函数将: 应用层传过来的 ubuf 中的内容 拷贝到驱动空间中的 一个 kbuf 中/* 不能用memcpy(kbuf,buf); 因为 2 个 不在一个地址空间中，不能 比较 霍元甲和成龙 谁更厉害 ，不在一个年龄段*/ret = copy_from_user(kbuf,user_buf,count);    /*  成功后 就会 放到 kbuf 中 */if(ret)  /* 如果 不成功复制则返回尚未成功复制剩下的字节数, 这里 就不做 纠错 机制了 */{printk(KERN_ERR "copy_from_user fail \n"); return -EINVAL;}printk(KERN_INFO "copy_from_user OK!!! module_test.c->test_chrdev_write\n");/* 真正的 驱动的 数据从 应用层 复制 到 驱动中后，我们就要根据这个数据去写硬件的操作，所以下面就应该操作硬件 */if (!strcmp(kbuf,"on"))  /*strcmp相等的话应该是 0 */{rGPJ0DAT = ((0<<3)|(0<<4)|(0<<5));  //LED亮}else if(!strcmp(kbuf,"off")) {rGPJ0DAT = ((1<<3)|(1<<4)|(1<<5)); //LED灭}return 0;	
}//自定义  file_operations 结构体 及其元素填充
/* NOTE  定义 register_chrdev 注册设备的 设备结构体 test_fops */
static const struct file_operations test_fops = {.owner		= THIS_MODULE,                    /* 所有的驱动 代码这一行不需要动，所有的都是这样，不是函数指针, 惯例直接写即可 */.open		= test_chrdev_open,  /* 将来应用 open 打开这个设备时实际 调用的就是这个 .open  函数指针*/.release	= test_chrdev_release,         /* release对应的就是 close    函数指针 */.write		= test_chrdev_write, .read		= test_chrdev_read, 
};// 模块安装函数
static int __init chrdev_init(void)
{	//int ret = -1;  /* 定义 register_chrdev 的返回值  */printk(KERN_INFO "chrdev_init helloworld init\n");// 在 module_init 宏 调用函数中去注册字符串 设备驱动mymajor = register_chrdev(0, "test_char", &test_fops);   /* major设成0，内核帮我们自动分配空白的设备号，分配的值会 做返回值 ，负数还是返回失败  */if(mymajor < 0){printk(KERN_ERR "registe_chrdev fail \n");return -EINVAL;  /* 返回一个错误码 需要加 ’-‘负号*/}printk(KERN_INFO "自动分配 register_chrdev success....mymajor = %d \n",mymajor);
#if 0	/* 现在把 硬件操作放到这里，不用操作app.c 就可以操作硬件 */rGPJ0CON = 0x11111111;rGPJ0DAT = ((0<<3)|(0<<4)|(0<<5));  //LED亮printk(KERN_INFO "S5PV210_GPJ0CON = %p \n",S5PV210_GPJ0CON);printk(KERN_INFO "S5PV210_GPJ0DAT = %p \n",S5PV210_GPJ0DAT );
#endif return 0;
}// 模块卸载函数
static void __exit chrdev_exit(void)
{printk(KERN_INFO "chrdev_exit helloworld exit\n");// 在 module_exit宏 调用函数中去注销 字符串 设备驱动unregister_chrdev(mymajor, "test_char");  /* 这里不判断返回值 了，一般不会出错 */
#if 0		// 模块卸载 LED灭rGPJ0DAT = ((1<<3)|(1<<4)|(1<<5)); //LED灭
#endif
}module_init(chrdev_init);
module_exit(chrdev_exit);// MODULE_xxx这种宏作用是用来添加模块描述信息
MODULE_LICENSE("GPL");				// 描述模块的许可证
MODULE_AUTHOR("aston");				// 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION("module test");	// 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS("alias xxx");			// 描述模块的别名信息/***********************************************************
如果 KERN_DEBUG 打印不出来，更改打印级别 或者  	
printk(KERN_DEBUG "chrdev_init helloworld init\n"); [root@liang_x210 driver_test]# cat /proc/sys/kernel/printk
7       4       1       7
[root@liang_x210 driver_test]# echo 8 > /proc/sys/kernel/printk
[root@liang_x210 driver_test]# cat /proc/sys/kernel/printk
8       4       1       7************************************************************/

2. app.c（Mkfile无更改）

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define FILE  "/dev/test"   // 刚才mknod创建的设备文件 名，必须保持一致char buf[100];int main(void)
{int fd = -1;fd = open(FILE, O_RDWR);if(fd < 0){printf("open %s error \n",FILE);return -1;}printf("open %s success..\n",FILE);//读写文件write(fd,"on",2);sleep(2);write(fd,"off",3);sleep(2);write(fd,"on",2);sleep(2);write(fd,"off",3);sleep(2);//关闭文件close(fd);return 0;
}

运行效果：

上面的代码可以正常运行，但是实际开发中，一般驱动中只要可以实现简单功能，更多的功能代码都放到 app.c 看下面的示例：

(2)应用和驱动的接口定义做的尽量简单，譬如用1个字目来表示。譬如定义为：应用写"1"（字符串）表示灯亮，写"0"表示让灯灭。

5.2.16.2、写应用来测试写函数
5.2.16.3、驱动和应用中来添加读功能

 1. 驱动文件 module_test.c

#include <linux/module.h>		// module_init  module_exit
#include <linux/init.h>			// __init   __exit
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>      //copy_from_user
#include <linux/errno.h>  // 错误码
#include <mach/regs-gpio.h>//arch/arm/mach-s5pv210/include/mach/regs-gpio.h  这两个顺序不能放错，c语言基础
#include <mach/gpio-bank.h> //arch/arm/mach-s5pv210/include/mach/gpio-bank.h
#include <linux/string.h>//包含 内核的 memset  、strcmp#define MYMAJOR 200  /* 定义 register_chrdev 注册设备的 主设备号 */#define MYNAME  "test_char" /* 定义 register_chrdev 注册设备的 设备名字 */#define GPJ0CON	  S5PV210_GPJ0CON	   // FD500240 虚拟地址	
#define GPJ0DAT	  S5PV210_GPJ0DAT	   // FD500244#define rGPJ0CON	*((volatile unsigned int *)GPJ0CON)
#define rGPJ0DAT	*((volatile unsigned int *)GPJ0DAT)int mymajor; /* 定义 register_chrdev 注册设备号*/char kbuf[100];/* 内核空间的 buf*//* NOTE  自己定义函数指针  test_chrdev_open  */
static int test_chrdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{/* 这个函数中真正应该 放置 打开这个硬件设备的 操作代码 ,我们先 printk 代替一下 */printk(KERN_INFO "test_chrdev_open module_test.c->test_chrdev_open \n");  /* 在应用app.c 执行open 时，就会执行 LED */rGPJ0CON = 0x11111111;//rGPJ0DAT = ((0<<3)|(0<<4)|(0<<5));  //LED亮return 0;} /* test_chrdev_open() *//* NOTE  自己定义函数指针 test_chrdev_release ,   release对应的就是 close  */
static int test_chrdev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_release \n");/* 在应用app.c 执行close 时，就会执行 LED灭 */rGPJ0DAT = ((1<<3)|(1<<4)|(1<<5)); //LED灭return 0;
}static ssize_t test_chrdev_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *ppos)
{int ret = -1;printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_read \n");/* 从内核 的 kbuf， 复制到用户的 ubuf  */ret = copy_to_user(ubuf,kbuf,size);    /* 成功后 就会拷贝到用户 ubuf */if(ret)  /* 如果 不成功复制则返回尚未成功复制剩下的字节数, 这里 就不做 纠错 机制了 */{printk(KERN_ERR "copy_to_user  fail \n"); return -EINVAL;}printk(KERN_INFO "copy_to_user  OK!!! module_test.c->test_chrdev_write\n");return 0;
}// 写函数的本质：将应用层 传递过来的数据先 复制到 内核中，然后将之正确的方式写入硬件完成的操作！（数据从应用层到驱动层的复制，）
// 内核有一个 虚拟地址空间，应用层有一个 虚拟地址空间
static ssize_t test_chrdev_write(struct file *file, const char __user *user_buf,size_t count, loff_t *ppos)
{int ret = -1;printk(KERN_INFO "test_chrdev_release module_test.c->test_chrdev_write\n");memset(kbuf,0,sizeof(kbuf)); /*清除kbuf *///使用改函数将: 应用层传过来的 ubuf 中的内容 拷贝到驱动空间中的 一个 kbuf 中/* 不能用memcpy(kbuf,buf); 因为 2 个 不在一个地址空间中，不能 比较 霍元甲和成龙 谁更厉害 ，不在一个年龄段*/ret = copy_from_user(kbuf,user_buf,count);    /*  成功后 就会 放到 kbuf 中 */if(ret)  /* 如果 不成功复制则返回尚未成功复制剩下的字节数, 这里 就不做 纠错 机制了 */{printk(KERN_ERR "copy_from_user fail \n"); return -EINVAL;}printk(KERN_INFO "copy_from_user OK!!! module_test.c->test_chrdev_write\n");/* 真正的 驱动的 数据从 应用层 复制 到 驱动中后，我们就要根据这个数据去写硬件的操作，所以下面就应该操作硬件 */if(kbuf[0] == '1'){rGPJ0DAT = ((0<<3)|(0<<4)|(0<<5));  //LED亮}else if (kbuf[0]=='0'){rGPJ0DAT = ((1<<3)|(1<<4)|(1<<5)); //LED灭}return 0;
}//自定义  file_operations 结构体 及其元素填充
/* NOTE  定义 register_chrdev 注册设备的 设备结构体 test_fops */
static const struct file_operations test_fops = {.owner		= THIS_MODULE,                    /* 所有的驱动 代码这一行不需要动，所有的都是这样，不是函数指针, 惯例直接写即可 */.open		= test_chrdev_open,  /* 将来应用 open 打开这个设备时实际 调用的就是这个 .open  函数指针*/.release	= test_chrdev_release,         /* release对应的就是 close    函数指针 */.write		= test_chrdev_write, .read		= test_chrdev_read, 
};// 模块安装函数
static int __init chrdev_init(void)
{	//int ret = -1;  /* 定义 register_chrdev 的返回值  */printk(KERN_INFO "chrdev_init helloworld init\n");// 在 module_init 宏 调用函数中去注册字符串 设备驱动mymajor = register_chrdev(0, "test_char", &test_fops);   /* major设成0，内核帮我们自动分配空白的设备号，分配的值会 做返回值 ，负数还是返回失败  */if(mymajor < 0){printk(KERN_ERR "registe_chrdev fail \n");return -EINVAL;  /* 返回一个错误码 需要加 ’-‘负号*/}printk(KERN_INFO "自动分配 register_chrdev success....mymajor = %d \n",mymajor);
#if 0	/* 现在把 硬件操作放到这里，不用操作app.c 就可以操作硬件 */rGPJ0CON = 0x11111111;rGPJ0DAT = ((0<<3)|(0<<4)|(0<<5));  //LED亮printk(KERN_INFO "S5PV210_GPJ0CON = %p \n",S5PV210_GPJ0CON);printk(KERN_INFO "S5PV210_GPJ0DAT = %p \n",S5PV210_GPJ0DAT );
#endif return 0;
}// 模块卸载函数
static void __exit chrdev_exit(void)
{printk(KERN_INFO "chrdev_exit helloworld exit\n");// 在 module_exit宏 调用函数中去注销 字符串 设备驱动unregister_chrdev(mymajor, "test_char");  /* 这里不判断返回值 了，一般不会出错 */
#if 0		// 模块卸载 LED灭rGPJ0DAT = ((1<<3)|(1<<4)|(1<<5)); //LED灭
#endif
}module_init(chrdev_init);
module_exit(chrdev_exit);// MODULE_xxx这种宏作用是用来添加模块描述信息
MODULE_LICENSE("GPL");				// 描述模块的许可证
MODULE_AUTHOR("aston");				// 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION("module test");	// 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS("alias xxx");			// 描述模块的别名信息/***********************************************************
如果 KERN_DEBUG 打印不出来，更改打印级别 或者  	
printk(KERN_DEBUG "chrdev_init helloworld init\n"); [root@liang_x210 driver_test]# cat /proc/sys/kernel/printk
7       4       1       7
[root@liang_x210 driver_test]# echo 8 > /proc/sys/kernel/printk
[root@liang_x210 driver_test]# cat /proc/sys/kernel/printk
8       4       1       7************************************************************/

 2. app.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>#define FILE  "/dev/test"   // 刚才mknod创建的设备文件 名，必须保持一致char buf[100];int main(void)
{int fd = -1;int i= 0;fd = open(FILE, O_RDWR);if(fd < 0){printf("open %s error \n",FILE);return -1;}printf("open %s success..\n",FILE);
#if 0//璇诲啓鏂囦欢write(fd, "1",1);//亮sleep(2);write(fd, "0",1);//灭sleep(2);write(fd, "1",1);sleep(2);
#endifwhile(1){memset(buf, 0, sizeof(buf));printf("请输入 on|off \n\n");scanf("%s",buf);if (!strcmp(buf,"on")){write(fd, "1",1);//亮}else if (!strcmp(buf,"off"))	{write(fd, "0",1);//灭}	else if (!strcmp(buf,"flash"))	{	for(i=0;i<3;i++){write(fd, "1",1);//亮sleep(2);write(fd, "0",1);//灭sleep(2);}}else if (!strcmp(buf,"quit"))	{break;}}//鍏抽棴鏂囦欢close(fd);return 0;
}

3.（Mkfile无更改）

#ubuntu的内核源码树，如果要编译在ubuntu中安装的模块就打开这2个
#KERN_VER = $(shell uname -r)
#KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build	# 开发板的linux内核的源码树目录  
KERN_DIR = /root/driver/kernelobj-m	+= module_test.oall:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules # app 是在 开发板运行 所以 arm-linux-gcc arm-linux-gcc app.c -o app
cp:cp *.ko app /root/rootfs/rootfs/driver_test#cp app  /root/rootfs/rootfs/driver_test	.PHONY: clean	
clean:rm -rf  app make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean

运行效果：

 

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