linux驱动(一):led

news2024/11/26 3:45:38

        本文主要探讨210的led驱动相关知识。 

驱动
        操作系统驱动硬件的代码,驱动上层是系统调用API,下层是硬件
        宏内核：内核整体上为一个过程实现,运行在同一地址空间,相互调用简单高效
        微内核：功能为独立过程,过程间通过IPC通信
        linux本质上是宏内核兼具微内核模块化特性
        静态模块化编译时可裁剪但需重新编译,动态模块化模块自动安装和卸载
        字符设备软件是以字节为单位进行操作的,块设备，块设备是以块(多字节)为单位操作,网络设备为网卡驱动

驱动模块命令
        lsmod打印内核已经安装模块列表
        insmod安装模块
        modinfo打印模块信息
        rmmod卸载已经安装模块
        modprobe加载或卸载模块及依赖模块
        加载：modprobe xxx
        卸载：modprobe -r xxx
        depmod载入模块依赖到modules.dep

常用宏(modinfo查看)

        MODULE_LICENSE("GPL") 模块许可包括：GPL、GPL V2、GPL and additional rights、Dial BSD/GPL、Dual         MPL/GPL、Proprietary通常为为GPL v2
        MODULE_AUTHOR("xxx")添加模块作者信息
        MODULE_DESCRIPTION("xxx")添加模块描述信息
        MODULE_ALIAS("xxxx")添加模块别名
        module_init(moudle_test_init);
        module_exit(moudle_test_exit);
        module_init宏声明驱动初始化函数,初始化函数和insmod命令绑定
        module_exit宏声明驱动卸载函数,卸载函数和rmsmod命令绑定

函数及修饰符

include/linux/init.h
#define __init        __section(.init.text) __cold notrace
#define __exit        __section(.exit.text) __exitused __cold

        __init是宏定义,__init将修饰函数放入.init.text段,内核启动时加载.init.text段模块函数初始化
        __exit是宏定义,__exit将修饰函数放入.exit.text段,内核结束时加载.init.text段模块函数释放内存

         printk为内核中包含打印级别的功能的函数,/proc/sys/kernel/printk可查看当前系统的打印级别,高于打印级别未打印出的信息用dmesg查看

include/linux/kernel.h
#define    KERN_EMERG    "<0>"    /* system is unusable            */
#define    KERN_ALERT    "<1>"    /* action must be taken immediately    */
#define    KERN_CRIT    "<2>"    /* critical conditions            */
#define    KERN_ERR    "<3>"    /* error conditions            */
#define    KERN_WARNING    "<4>"    /* warning conditions            */
#define    KERN_NOTICE    "<5>"    /* normal but significant condition    */
#define    KERN_INFO    "<6>"    /* informational            */
#define    KERN_DEBUG    "<7>"    /* debug-level messages            */

        file_operations结构体的元素主要是函数指针,设备驱动都有该结构体类型变量,设备驱动向内核注册时提供该结构体类型的变量（file_operations的详细介绍可看本博客：树莓派(四):内核驱动框架）

struct file_operations {
    struct module *owner;
    loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
    ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
    ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
    ssize_t (*aio_read) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t);
    ssize_t (*aio_write) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t);
    int (*readdir) (struct file *, void *, filldir_t);
    unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
    int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long);
    long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
    long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
    int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
    int (*open) (struct inode *, struct file *);
    int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);
    int (*release) (struct inode *, struct file *);
    int (*fsync) (struct file *, int datasync);
    int (*aio_fsync) (struct kiocb *, int datasync);
    int (*fasync) (int, struct file *, int);
    int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
    ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int);
    unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
    int (*check_flags)(int);
    int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *);
    ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
    ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
    int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **);
};
static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
                  const struct file_operations *fops)
{
    return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);
}


        register_chrdev(linux/fs.h)驱动向内核注册自己的file_operations
        major为设备驱动编号,为0则为自动分配,其他为静态注册(/proc/devices可查看驱动编号)
        name为驱动名称,fops为驱动申请的file_opearatios

copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)

        将数据从用户空间复制到内核空间

copy_from_user(void __user *to, const void *from, usigned long count);

        将数据从内核空间复制到用户空间

虚拟地址映射
        驱动操控硬件,操控硬件物理地址在内核中的虚拟地址
        静态虚拟地址映射：内核启动时建立静态映射表(硬编码),岁内核销毁
        动态虚拟地址映射：动态建立映射、使用、销毁映射,映射是临时的

        led驱动静态映射(s5pv210)

arch/arm/mach-s5pv210/include/mach/gpio-bank.h
#define S5PV210_GPJ0CON            (S5PV210_GPJ0_BASE + 0x00)
#define S5PV210_GPJ0DAT            (S5PV210_GPJ0_BASE + 0x04)
#define S5PV210_GPJ0PUD            (S5PV210_GPJ0_BASE + 0x08)
#define S5PV210_GPJ0DRV            (S5PV210_GPJ0_BASE + 0x0c)
#define S5PV210_GPJ0CONPDN        (S5PV210_GPJ0_BASE + 0x10)
#define S5PV210_GPJ0PUDPDN        (S5PV210_GPJ0_BASE + 0x14)
arch/arm/mach-s5pv210/include/mach/regs-gpio.h
define S5PV210_GPJ0_BASE        (S5P_VA_GPIO + 0x240)
#define S5P_VA_GPIO        S3C_ADDR(0x00500000)
#define S3C_ADDR(x)    (S3C_ADDR_BASE + (x))
#define S3C_ADDR_BASE    (0xFD000000)        //静态映射表基地址
arch/arm/plat-s5p/include/plat/map-s5p.h

        led驱动态映射

#define request_mem_region(start,n,name) __request_region(&iomem_resource, (start), (n), (name), 0)

        向内核申请映射内存资源,start:物理地址,n大小,name名字

#define ioremap(cookie,size)        __arch_ioremap((cookie), (size), MT_DEVICE)

        返回映射的虚拟地址,cookie:物理地址,szie大小

#define iounmap(cookie)            __iounmap(cookie)

        解除映射虚拟地址,cookie:物理地址

#define release_mem_region(start,n)    __release_region(&iomem_resource, (start), (n))

        释放申请,start:物理地址,n大小,name名字

demo: 

        210已移植uboot(ntfs,tftp),kernel,busynox

        ubuntu安装ntfs,tftp

        led驱动(静态虚拟地址映射)

led.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define FILE    "/dev/led"

char buf[16];
char led_cmd[3][4];

void div_cmd(char *str)
{
        unsigned int m = 0;
        unsigned int n = 0;
        memset(led_cmd,'\0',sizeof(led_cmd));
 
        while(*str != '\0')
        {
                if(*str != ' ')
                {
                        led_cmd[m][n] = *str;
                        n++;
                }
                else
                {
                        led_cmd[m][n] = '\0';
                        n = 0;
                        m++;
                }
                str++;
        }
}

void write_buf()
{
        int i;

        memset(buf,'\0',sizeof(buf));
        if(!strcmp(led_cmd[1],"on"))
                buf[0] = '0';
        if(!strcmp(led_cmd[1],"off"))
                buf[0] = '1';
        buf[1] = *(led_cmd[2]);
} 

int main()
{
        int fd = -1;
        char cmd[16];
        fd = open(FILE, O_RDWR);
        if (fd < 0)
        {
                printf("open %s error.\n", FILE);
                return -1;
        }

        printf("input led cmd :led on|off 1|2|3\n");
        while(1)
        {
                memset(cmd,'\0',sizeof(cmd));
                printf(">>>>");
                fgets(cmd,16,stdin);
                if(cmd[0] == '.' && cmd[1] == 'q')
                {
                        break;
                }
                div_cmd(cmd);
                write_buf();
                write(fd,buf,strlen(buf));
        }
        close(fd);

        return 0;
}

led_static_module.c 

cat: cat: 没有那个文件或目录
#include <linux/module.h>               // module_init  module_exit
#include <linux/init.h>                 // __init   __exit
#include <linux/fs.h>
#include <linux/string.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/gpio-bank.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/ioport.h>

#define NAME "led"

int major;
char kbuf[16];

#define GPJ0CON         S5PV210_GPJ0CON
#define GPJ0DAT         S5PV210_GPJ0DAT

#define rGPJ0CON        *((volatile unsigned int *)GPJ0CON)
#define rGPJ0DAT        *((volatile unsigned int *)GPJ0DAT)

static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
        printk(KERN_INFO "led_dev_open\n");
        return 0;
}


static int led_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
        rGPJ0DAT = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));
        printk(KERN_INFO "led_dev_close\n");
        return 0;
}

static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *ubuf,size_t count, loff_t *ppos)
{
        int ret = -1;
        int led;

        memset(kbuf, 0, sizeof(kbuf));
        ret = copy_from_user(kbuf, ubuf, count);
        if (ret)
        {
                printk(KERN_ERR "copy_from_user error\n");
                return ret;
        }

        led = kbuf[1] - '0' + 2;

        if (kbuf[0] == '0')
        {
                rGPJ0DAT &= ~(1<<led);
        }
        else if (kbuf[0] == '1')
        {
                rGPJ0DAT |= (1<<led);
        }

        printk(KERN_INFO "copy_from_user ok  %d\n",led);

        return 0;
}

ssize_t led_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
        int ret = -1;

        ret = copy_to_user(buf, kbuf, size);
        if (ret)
        {
                printk(KERN_ERR "copy_to_user error\n");
                return ret;
        }
        printk(KERN_INFO "copy_to_user ok\n");

        return 0;
}


static const struct file_operations led_fops = {
        .owner          = THIS_MODULE,
        .open           = led_open,
        .release        = led_close,
        .write          = led_write,
        .read           = led_read,
};



static int __init led_dev_init()
{
        rGPJ0CON = 0x11111111;
        major = register_chrdev(0, NAME, &led_fops);
        printk(KERN_INFO "register success,major:%d\n",major);

        return 0;
}

static int __exit led_dev_exit()
{
        rGPJ0DAT = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));
        unregister_chrdev(major, NAME);
        printk(KERN_INFO "Cancel register\n");
        return 0;
}


module_init(led_dev_init);
module_exit(led_dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("cxb");
MODULE_DESCRIPTION("led static module");
MODULE_ALIAS("led");

Makefile 

KERN_DIR = /root/kernel

obj-m   += led_static_module.o

all:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
        arm-linux-gcc led.c -o led

cp:
        cp *.ko /root/rootfs/driver
        cp led /root/rootfs/driver


.PHONY: clean
clean:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
        rm -rf ./led

结果显示: 

         led驱动(动态虚拟地址映射)

led.c(同上)

led_dynamic_module.c

#include <linux/module.h>               // module_init  module_exit
#include <linux/init.h>                 // __init   __exit
#include <linux/fs.h>
#include <linux/string.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/gpio-bank.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/ioport.h>

#define NAME "led"

int major;
char kbuf[16];

#define GPJ0CON_PA      0xe0200240
#define GPJ0DAT_PA      0xe0200244

unsigned int *rGPJ0CON;
unsigned int *rGPJ0DAT;

static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
        printk(KERN_INFO "led_dev_open\n");
        return 0;
}


static int led_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
        *rGPJ0DAT = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));
        printk(KERN_INFO "led_dev_close\n");
        return 0;
}

static ssize_t led_write(struct file *file, const char __user *ubuf,size_t count, loff_t *ppos)
{
        int ret = -1;
        int led;

        memset(kbuf, 0, sizeof(kbuf));
        ret = copy_from_user(kbuf, ubuf, count);
        if (ret)
        {
                printk(KERN_ERR "copy_from_user error\n");
                return ret;
        }

        led = kbuf[1] - '0' + 2;

        if (kbuf[0] == '0')
        {
                *rGPJ0DAT &= ~(1<<led);
        }
        else if (kbuf[0] == '1')
        {
                *rGPJ0DAT |= (1<<led);
        }

        printk(KERN_INFO "copy_from_user ok  %d\n",led);

        return 0;
}

ssize_t led_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
        int ret = -1;

        ret = copy_to_user(buf, kbuf, size);
        if (ret)
        {
                printk(KERN_ERR "copy_to_user error\n");
                return ret;
        }
        printk(KERN_INFO "copy_to_user ok\n");

        return 0;
}


static const struct file_operations led_fops = {
        .owner          = THIS_MODULE,
        .open           = led_open,
        .release        = led_close,
        .write          = led_write,
        .read           = led_read,
};



static int __init led_dev_init()
{
        major = register_chrdev(0, NAME, &led_fops);
        printk(KERN_INFO "register success,major:%d\n",major);

        if (!request_mem_region(GPJ0CON_PA, 4, "GPJ0CON"))
                return -EINVAL;
        if (!request_mem_region(GPJ0DAT_PA, 4, "GPJ0CON"))
                return -EINVAL;
        rGPJ0CON = ioremap(GPJ0CON_PA, 4);
        rGPJ0DAT = ioremap(GPJ0DAT_PA, 4);
        *rGPJ0CON = 0x11111111;

        return 0;
}

static int __exit led_dev_exit()
{
        rGPJ0DAT = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));
        iounmap(rGPJ0CON);
        iounmap(rGPJ0DAT);
        release_mem_region(GPJ0CON_PA, 4);
        release_mem_region(GPJ0DAT_PA, 4);
        unregister_chrdev(major, NAME);
        printk(KERN_INFO "Cancel register\n");
        return 0;
}


module_init(led_dev_init);
module_exit(led_dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("cxb");
MODULE_DESCRIPTION("led static module");
MODULE_ALIAS("led");

Makefile 

KERN_DIR = /root/kernel

obj-m   += led_dynamic_module.o

all:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
        arm-linux-gcc led.c -o led

cp:
        cp *.ko /root/rootfs/driver
        cp led /root/rootfs/driver


.PHONY: clean
clean:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
        rm -rf ./led

结果显示: 

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自动驾驶论文

自动驾驶论文

文章目录 一、Convolutional Social Pooling for Vehicle Trajectory Prediction二、QCNet&#xff1a;Query-Centric Trajectory Prediction三、VectorNet: Encoding HD Maps and Agent Dynamics from Vectorized Representation 一、Convolutional Social Pooling for Vehicl…
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Ts自封装WebSocket心跳重连

Ts自封装WebSocket心跳重连

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议&#xff0c;允许客户端和服务器之间进行双向实时通信。 所谓心跳机制&#xff0c;就是在长时间不使用WebSocket连接的情况下&#xff0c;通过服务器与客户端之间按照一定时间间隔进行少量数据的通信来达到确认连接稳定的手…
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【快速全面掌握 WAMPServer】12.WAMPServer 故障排除经验大总结

【快速全面掌握 WAMPServer】12.WAMPServer 故障排除经验大总结

网管小贾 / sysadm.cc 众所周知&#xff0c;搞开发需要先搭建相应的编程和调试环境。 对于 PHPer 来说&#xff0c;很多像我一样的新手小白们入门的时候&#xff0c;通常会选择一些集成开发环境包&#xff0c;其中就有 WampServer 。 集成环境包被许多人所诟病&#xff0c;说…
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防火墙-访问控制、安全审计、网络设备防护检查表

防火墙-访问控制、安全审计、网络设备防护检查表

防火墙标准检查表 项目管理、开发全文档获取&#xff1a;软件项目开发全套文档下载_软件项目技术实现文档-CSDN博客 1、访问控制类检查 2、安全审计类检查 3、网络设备防护类检查 防火墙标准检查表 分类 测评项 预期结果 访问控制 应在网络边界部署访问控制设备&#xf…
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QT的信号与槽

QT的信号与槽

QT的信号与槽 文章目录 QT的信号与槽前言一、QT 打印"hello QT"的dome二、信号和槽机制&#xff1f;二、信号与槽的用法1、QT5的方式1. 无参的信号与槽的dome2.带参的信号与槽dome 2、QT4的方式3、C11的语法 Lambda表达式1、函数对象参数2、操作符重载函数参数3、可修…
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爬虫实战-微博评论爬取

爬虫实战-微博评论爬取

简介 最近在做NLP方面的研究&#xff0c;以前一直在做CV方面。最近由于chatgpt&#xff0c;所以对NLP就非常感兴趣。索性就开始研究起来了。 其实我们都知道&#xff0c;无论是CV方向还是NLP方向的模型实现&#xff0c;都是离不开数据的。哪怕是再先进的代码&#xff0c;都是…
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红队攻防实战之DC2

红队攻防实战之DC2

吾愿效法古圣先贤&#xff0c;使成千上万的巧儿都能在21世纪的中华盛世里&#xff0c;丰衣足食&#xff0c;怡然自得 0x01 信息收集: 1.1 端口探测 使用nmap工具 可以发现开放了80端口&#xff0c;网页服务器但是可以看出做了域名解析&#xff0c;所以需要在本地完成本地域名…
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车载毫米波雷达及芯片新趋势研究3--自动驾驶、国产替代与外延场景需求快速增长打开市场空间

车载毫米波雷达及芯片新趋势研究3--自动驾驶、国产替代与外延场景需求快速增长打开市场空间

3.1 多传感器融合路线优势将不断扩大&#xff0c;引发更多毫米波雷达及芯片需求  纯视觉自动驾驶路线是通过以光学摄像头为传感器结合大量算法训练以模拟人类视觉驾驶为逻辑的自动驾驶方案。 纯视觉方案“轻硬件、重软件”&#xff0c;由其采用的摄像头成本较低&#xff0c;…
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大数据Doris（四十五）：物化视图选择最优

大数据Doris（四十五）：物化视图选择最优

文章目录 物化视图选择最优 物化视图选择最优 下面详细解释一下第一步最优物化视图是被如何选择出来的。 这里分为两个步骤： 对候选集合进行一个过滤。只要是查询的结果能从物化视图数据计算（取部分行，部分列，或部分行列的聚合）出都可以留在候选集中，过滤完成后候选集合…
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vmware安装openEuler 22.03 LTS操作系统

vmware安装openEuler 22.03 LTS操作系统

vmware安装openEuler 22.03 LTS操作系统 1、下载openEuler操作系统镜像文件2、安装openEuler操作系统3、配置openEuler操作系统3.1、配置静态IP地址 和 dns3.2、查看磁盘分区3.3、查看系统版本 1、下载openEuler操作系统镜像文件 官网下载链接 链接: https://www.openeuler.or…
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2024年PMP考试新考纲-PMBOK第七版-【模型、方法和工件】真题解析（4）

2024年PMP考试新考纲-PMBOK第七版-【模型、方法和工件】真题解析（4）

今天是2024年1月2日&#xff0c;2024年年的第一个工作日&#xff0c;祝大家愉快、进步&#xff01;我们继续来看第七版PMBOK第四部分【模型、方法和工件】这个章节相关的真题。 这几天有几个小伙伴问华研荟&#xff0c;是不是一定要先看PMP的教材&#xff08;这里的教材指的是…
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洛谷 P1160 队列安排

洛谷 P1160 队列安排

题目描述 一个学校里老师要将班上 N 个同学排成一列&#xff0c;同学被编号为 1∼N&#xff0c;他采取如下的方法&#xff1a; 先将 11 号同学安排进队列&#xff0c;这时队列中只有他一个人&#xff1b; 2∼N 号同学依次入列&#xff0c;编号为 i 的同学入列方式为&#xff…
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基于Flutter构建小型新闻App

基于Flutter构建小型新闻App

目录 1. 概述 1.1 功能概述 1.2 技术准备 1.3 源码地址 2. App首页 2.1 pubspec依赖 2.2 热门首页组件 2.2.1 DefaultTabController 2.2.2 Swiper 2.3 新闻API数据访问 2.4 热门首页效果图 3. 新闻分类 3.1 GestureDetector 3.2 新闻分类效果图 4. 收藏功能 4…
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【快速全面掌握 WAMPServer】11.安装 PHP 扩展踩过的坑

【快速全面掌握 WAMPServer】11.安装 PHP 扩展踩过的坑

网管小贾 / sysadm.cc 我们在调试程序代码时&#xff0c;总会遇到一些 PHP 项目需要某些扩展组件。 而在 WAMPServer 下通常的 PHP 扩展的安装也不算有多麻烦。 具体关于 PHP 扩展的区分&#xff08;比如安全线程或非安全线程&#xff09;&#xff0c;以及怎么安装小伙伴们可…
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