【IMX6ULL驱动开发学习】12.Linux驱动之设备树

news2024/12/23 15:05:39

承接上一篇博客 【IMX6ULL驱动开发学习】11.驱动设计之面向对象_分层思想（学习设备树过渡部分）

代码获取：https://gitee.com/chenshao777/imx6-ull_-drivers
我后面将三个层合并了（实际上只有前两层），合并成一个dev_drv.c了，暂时没有加GPIO操作，只是个框架
合并前的代码在 11.button_drv_chip_device-tree 文件夹中
合并后的代码在 12.led_button_drv_tree 文件夹中，文章最后把代码贴出来

打算在第13次代码中加入GPIO子系统的代码，并且根据Pinctrl子系统编写设备树，使得外设控制更简单，敬请期待哦！

之前我们将驱动程序分为了三层
1、驱动框架程序， 包含 file_operations 结构体（内核自带）
在这里插入图片描述

2、硬件操作程序， 包含 chip_operations 结构体（自定义，初始化和操作GPIO），包含 platform_driver 结构体（内核自带，提取具体的引脚）
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3、硬件资源定义程序， 包含 platform_device 结构体（内核自带，resource 成员中了指定了具体的GPIO引脚）
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

设备树的引入

像上面第三层那样定义硬件资源还是太麻烦，有没有一种更便捷的方式呢？
有，设备树！

1、修改设备树
介绍设备树语法的博客有很多，这就不做赘述了
直接介绍如何使用设备树来定义硬件资源吧！
以正点原子IMX6ULL阿尔法开发板来举例，首先找到你目前所使用的设备树文件
路径如下

linux内核文件名/arch/arm/boot/dts/imx6ull-alientek-emmc.dtd

后缀为 dtb 的是二进制的设备树文件，我们需要修改它，那么真正要操作的是其对应的 dts 文件，即 imx6ull-alientek-emmc.dts，使用任意工具打开，我这里使用 gedit 文本编辑器打开。

在这里插入图片描述
接着在根节点下添加自己的设备节点即可，例如
在这里插入图片描述

属性含义
compatible匹配设备节点和设备驱动，定义了该属性的节点，内核会自动生成 platform_device 结构体
pin自定义属性，指定引脚，可通过 of_property_read_u32 函数取出该属性值
my_name自定义属性
status状态属性，“okay” 或者 “disabled”，表示是否使用该节点

2、编译设备树

回到Linux内核目录下，执行命令

make dtbs

只要更改了 dts 文件，就会重新编译生成新的 dtb 文件，然后使用 uboot 网络加载方式加载新的设备树 设置uboot使用网络加载zImage和dtb

即可替换成新的设备树了，如何查看是否替换成功呢
查看是否有我们自己添加的设备节点就行了，输入命令

ls /proc/device-tree

在这里插入图片描述
可以看到我后来添加的三个节点，第一步成功！

3、修改硬件操作程序的 platform_driver 结构体

（1）platform_driver 结构体添加 of_match_table 属性，添加 of_device_id 结构体，匹配设备树

在这里插入图片描述

（2）在 probe 函数中提取设备树中的引脚，提取设备树节点中的属性（of_property_read_u32等函数）

在这里插入图片描述
其他地方都不用修改，下次想添加外设时，直接修改设备树，然后修改 of_device_id 结构体即可

三层合并后的代码（实际上是两层合并后）OK，写完，晚安了各位！

#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of.h>

int major;				//设备号
static struct class *my_dev_class;
int dev_cnt;
int dev_pins[10];

/*=============================file_operations ==============================*/
static ssize_t my_drv_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
	printk("drv_read function run....\n");
	return 1;
}

static ssize_t my_drv_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
	printk("drv_write function run....\n");
	return 0;
}

static int my_drv_open (struct inode *node, struct file *filp)
{
	printk("drv_open function run....\n");
	return 0;
}

static int my_drv_release (struct inode *node, struct file *filp)
{

	printk("drv_release function run....\n");
	return 0;
}

/* operations结构体：为应用层提供驱动接口 */
static struct file_operations my_dev_ops = {
	.owner		= 	THIS_MODULE,
	.read 		=	my_drv_read,
	.write		=	my_drv_write,
	.open		=	my_drv_open,
	.release	=	my_drv_release,
};

/*=============================platform_driver==============================*/
/*  如果匹配到了内核根据设备树生成的platform_device，
	该函数会被调用，如果有多个匹配的设备节点，该函数
	会被多次调用
*/
static int my_probe(struct platform_device *pdev)
{
	/*  从内核根据设备树生成的 platform_device 
		结构体中获取到设备节点
	*/
	struct device *dev = &pdev->dev;
	struct device_node *np = dev->of_node;
	
	int pin;
	char a[20];
	const char *str = a;
	
	of_property_read_u32(np, "pin", &pin);
	of_property_read_string(np, "my_name", &str);

	//保存设备的引脚
	dev_pins[dev_cnt] = pin;  
	//创建设备节点 /dev/xxx
	device_create(my_dev_class, NULL, MKDEV(major, dev_cnt), NULL, str);
	dev_cnt++;

	printk("my_probe run, my_name = %s\n", str);
	
	return 0;
}

static int my_remove(struct platform_device *pdev)
{
	/*  从内核根据设备树生成的 platform_device 
		结构体中获取到设备节点
	*/
	struct device *dev = &pdev->dev;
	struct device_node *np = dev->of_node;
	
	int pin, i;
	char a[20];
	const char *str = a;
	
	of_property_read_u32(np, "pin", &pin);
	of_property_read_string(np, "my_name", &str);

	for(i = 0; i < dev_cnt; i++){
		if(dev_pins[i] == pin){
			dev_pins[i] = -1;
			device_destroy(my_dev_class, MKDEV(major, i));
			break;
		}
	}
	
	printk("my_remove run, device_destroy %s\n", str);
	return 0;
}

static struct of_device_id my_dev_match[] = {
	{.compatible = "hc-led-beep"}, 
	{.compatible = "hc-led-beep"}, 
	{.compatible = "hc-key"}, 
	{},
};

static struct platform_driver dev_driver = {
	.probe		=	my_probe,	
	.remove		= 	my_remove,
	.driver		= {
		.name	= "my_platform_driver",
		.of_match_table = my_dev_match,
	},
};

/*=============================驱动出入口函数==============================*/
/* 驱动入口函数：insmod xx.ko 时会被调用 */
static int dev_init(void)
{	
	major = register_chrdev(0, "hc_dev_drv", &my_dev_ops);
	if(major < 0){
		printk("register_chrdev famy\n");
		return major;
	}

	my_dev_class = class_create
(THIS_MODULE, "my_dev_class");
	if(IS_ERR(my_dev_class)){
		printk("class_create failed\n");
		return 1;
	}

	platform_driver_register(&dev_driver);

	return 0;
}

/* 驱动出口函数： rmmod xx.ko 时会被调用 */
static void dev_exit(void)
{
	platform_driver_unregister(&dev_driver);
	class_destroy(my_dev_class);
	unregister_chrdev(major, "hc_dev_drv");
	printk("my_dev driver exit\n");
}

module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

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