字符驅動設計----mini2440 LED驅動設計之路

大多數書籍在介紹字符驅動過於理論化，縱覽一章都是些文字，再附上一些零碎的代碼，看的人頭暈，時間長了自然就不想看了。 對於驅動的學習，剛開始不能過於理論化，一定要結合實際，要不然像空中樓台，住在上面，心裡老感覺不踏實。那麼如何入手呢？我覺得三點是很重要的：

1  驅動設計的總體框架（對於每種類型的驅動設計，最好畫出模型圖）

2  參考現有實例化的驅動

3  針對某一具體硬件，自己寫驅動來實現

 接下來以字符驅動設計為例，也是mini2440led驅動實現。

1 字符設備驅動模型如下圖所示，這是一個總體調用框架圖，具體的字符設備驅動模型參照另外一篇引用的文章【字符設備驅動模型】，驅動層主要做的工作是file_operations結構體中一些關鍵函數的實現，包括open,read,ioctl。本例中主要實現open,ioctl。

2 現有驅動模型實例

1. #include <linux/module.h>   
2. #include <linux/kernel.h>   
3. #include <linux/fs.h>   
4. #include <linux/init.h>   
5. #include <linux/delay.h>   
6. #include <asm/irq.h>   
7. #include <asm/arch/regs-gpio.h>   
8. #include <asm/hardware.h>   
9.   
10. #define DEVICE_NAME     "leds"  /* 加載模式後，執行”cat /proc/devices”命令看到的設備名稱 */   
11. #define LED_MAJOR       231     /* 主設備號 */   
12.   
13. /* 應用程序執行ioctl(fd, cmd, arg)時的第2個參數 */  
14. #define IOCTL_LED_ON    0   
15. #define IOCTL_LED_OFF   1   
16.   
17. /* 用來指定LED所用的GPIO引腳 */  
18. static unsigned long led_table [] = {  
19.     S3C2410_GPB5,  
20.     S3C2410_GPB6,  
21.     S3C2410_GPB7,  
22.     S3C2410_GPB8,  
23. };  
24.   
25. /* 用來指定GPIO引腳的功能：輸出 */  
26. static unsigned int led_cfg_table [] = {  
27.     S3C2410_GPB5_OUTP,  
28.     S3C2410_GPB6_OUTP,  
29.     S3C2410_GPB7_OUTP,  
30.     S3C2410_GPB8_OUTP,  
31. };  
32.   
33. /* 應用程序對設備文件/dev/leds執行open(...)時， 
34.  * 就會調用s3c24xx_leds_open函數 
35.  */  
36. static int s3c24xx_leds_open(struct inode *inode, struct file *file)  
37. {  
38.     int i;  
39.       
40.     for (i = 0; i < 4; i++) {  
41.         // 設置GPIO引腳的功能：本驅動中LED所涉及的GPIO引腳設為輸出功能   
42.         s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);  
43.     }  
44.     return 0;  
45. }  
46.   
47. /* 應用程序對設備文件/dev/leds執行ioclt(...)時， 
48.  * 就會調用s3c24xx_leds_ioctl函數 
49.  */  
50. static int s3c24xx_leds_ioctl(  
51.     struct inode *inode,   
52.     struct file *file,   
53.     unsigned int cmd,   
54.     unsigned long arg)  
55. {  
56.     if (arg > 4) {  
57.         return -EINVAL;  
58.     }  
59.       
60.     switch(cmd) {  
61.     case IOCTL_LED_ON:  
62.         // 設置指定引腳的輸出電平為0   
63.         s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], 0);  
64.         return 0;  
65.   
66.     case IOCTL_LED_OFF:  
67.         // 設置指定引腳的輸出電平為1   
68.         s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], 1);  
69.         return 0;  
70.   
71.     default:  
72.         return -EINVAL;  
73.     }  
74. }  
75.   
76. /* 這個結構是字符設備驅動程序的核心 
77.  * 當應用程序操作設備文件時所調用的open、read、write等函數， 
78.  * 最終會調用這個結構中指定的對應函數 
79.  */  
80. static struct file_operations s3c24xx_leds_fops = {  
81.     .owner  =   THIS_MODULE,    /* 這是一個宏，推向編譯模塊時自動創建的__this_module變量 */  
82.     .open   =   s3c24xx_leds_open,       
83.     .ioctl  =   s3c24xx_leds_ioctl,  
84. };  
85.   
86. /* 
87.  * 執行“insmod s3c24xx_leds.ko”命令時就會調用這個函數 
88.  */  
89. static int __init s3c24xx_leds_init(void)  
90. {  
91.     int ret;  
92.   
93.     /* 注冊字符設備驅動程序 
94.      * 參數為主設備號、設備名字、file_operations結構； 
95.      * 這樣，主設備號就和具體的file_operations結構聯系起來了， 
96.      * 操作主設備為LED_MAJOR的設備文件時，就會調用s3c24xx_leds_fops中的相關成員函數 
97.      * LED_MAJOR可以設為0，表示由內核自動分配主設備號 
98.      */  
99.     ret = register_chrdev(LED_MAJOR, DEVICE_NAME, &s3c24xx_leds_fops);  
100.     if (ret < 0) {  
101.       printk(DEVICE_NAME " can't register major number\n");  
102.       return ret;  
103.     }  
104.       
105.     printk(DEVICE_NAME " initialized\n");  
106.     return 0;  
107. }  
108.   
109. /* 
110.  * 執行”rmmod s3c24xx_leds.ko”命令時就會調用這個函數  
111.  */  
112. static void __exit s3c24xx_leds_exit(void)  
113. {  
114.     /* 卸載驅動程序 */  
115.     unregister_chrdev(LED_MAJOR, DEVICE_NAME);  
116. }  
117.   
118. /* 這兩行指定驅動程序的初始化函數和卸載函數 */  
119. module_init(s3c24xx_leds_init);  
120. module_exit(s3c24xx_leds_exit);  
121.   
122. /* 描述驅動程序的一些信息，不是必須的 */  
123. MODULE_AUTHOR("http://my.csdn.net/czxyhll.");        // 驅動程序的作者  
124. MODULE_DESCRIPTION("S3C2410/S3C2440 LED Driver");   // 一些描述信息   
125. MODULE_LICENSE("GPL");                              // 遵循的協議