驱动开发--创建设备文件--控制LED灯
目录
1、手动创建设备文件
2、应用程序如何将数据传递给驱动
3、控制LED灯:
4、应用层控制灯
5、自动创建设备节点
1、手动创建设备文件
cat /proc/devices 查看主设备号
sudo mknod hello(路径:任意的) c/b(C代表字符设备 b代表块设备)主设备号 次设备号
生成hello:应用层可以打开的文件
设置驱动层程序:hello.c
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/printk.h>
#include <linux/fs.h> //添加头文件
#define CNAME "hello"
int major=0;
ssize_t mycdev_read (struct file *file, char __user *user, size_t size, loff_t * loff)
{ printk("this is read\n"); return 0;
}
ssize_t mycdev_write (struct file *file, const char __user *user, size_t size, loff_t *loff)
{ printk("this is write\n"); return 0;
}
int mycdev_open (struct inode *inode, struct file *file)
{ printk("this is open\n");
return 0;
}
int mycdev_release (struct inode *inode, struct file *file)
{ printk("this is close\n"); return 0;
}
const struct file_operations fops={ .open=mycdev_open, .read=mycdev_read, .write=mycdev_write, .release=mycdev_release,
};
static int __init hello_init(void)//入口
{ major=register_chrdev(major,CNAME,&fops); if(major<0) { printk("register chrdev error"); } return 0;
}
static void __exit hello_exit(void)//出口
{ unregister_chrdev(major,CNAME);
}
module_init(hello_init);//告诉内核驱动的入口module_exit(hello_exit);//告诉内核驱动的出口MODULE_LICENSE("GPL");
设置应用层程序:test.c
2、应用程序如何将数据传递给驱动
(读写的方向是站在用户的角度来说的)
#include <linux/uaccess.h>int copy_from_user(void *to, const void __user *from, int n)
功能:从用户空间拷贝数据到内核空间
参数:
@to :内核中内存的首地址
@from:用户空间的首地址
@n :拷贝数据的长度(字节)
返回值:成功返回0,失败返回未拷贝的字节的个数
int copy_to_user(void __user *to, const void *from, int n)
功能:从内核空间拷贝数据到用户空间
参数:
@to :用户空间内存的首地址
@from:内核空间的首地址 __user需要加作用是告诉编译器这是用户空间地址
@n :拷贝数据的长度(字节)
返回值:成功返回0,失败返回未拷贝的字节的个数
驱动层:hello.c
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/printk.h>
#include <linux/uaccess.h> //添加头文件
#include <linux/fs.h>
#define CNAME "hello"
int major=0;
char kbuf[128]={0}; //存储数据
int dev=0;
ssize_t mycdev_read (struct file *file, char __user *user, size_t size, loff_t * loff)
{//printk("this is read\n");if(size>sizeof(kbuf)){size=sizeof(kbuf);}dev=copy_to_user(user,kbuf,size); //从内核空间到用户空间if(dev){printk("copy to user err");return dev;}return 0;
}
ssize_t mycdev_write (struct file *file, const char __user *user, size_t size, loff_t *loff)
{ //printk("this is write\n"); if(size>sizeof(kbuf)){size=sizeof(kbuf);}dev=copy_from_user(kbuf,user,size); //从用户空间到内核空间return 0;
}
int mycdev_open (struct inode *inode, struct file *file)
{ printk("this is open\n");
return 0;
}
int mycdev_release (struct inode *inode, struct file *file)
{ printk("this is close\n"); return 0;
}
const struct file_operations fops={ .open=mycdev_open, .read=mycdev_read, .write=mycdev_write, .release=mycdev_release,
};
static int __init hello_init(void)//入口
{major=register_chrdev(major,CNAME,&fops);if(major<0) { printk("register chrdev error");}
return 0;
}
static void __exit hello_exit(void)//出口
{ unregister_chrdev(major,CNAME);
}
module_init(hello_init);//告诉内核驱动的入口
module_exit(hello_exit);//告诉内核驱动的出口
MODULE_LICENSE("GPL");
应用程序:test.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
char buf[128]="hello world!";
int main(int argc, const char *argv[])
{int fd;fd=open("./hello",O_RDWR);if(fd==-1)
{perror("open error");return -1;
}write(fd,buf,sizeof(buf));memset(buf,0,sizeof(buf));read(fd,buf,sizeof(buf));printf("buf is :%s\n",buf);close(fd);return 0;
}
$make
$sudo insmod hello.ko
$gcc test.c
$./a.out
$dmesg
3、控制LED灯:
驱动如何操作寄存器
rgb_led灯的寄存器是物理地址,在linux内核启动之后,在使用地址的时候操作的全是虚拟地址,需要将物理地址转化为虚拟地址。在驱动代码中操作的虚拟地址就相当于操作实际的物理地址。
物理地址<------>虚拟地址
void * ioremap(phys_addr_t offset, unsigned long size)
功能:将物理地址映射成虚拟地址
参数:@offset :要映射的物理地址
@size :大小(字节)
返回值:成功返回虚拟地址,失败返回NULL;
void iounmap(void *addr)
功能:取消映射
参数: @addr :虚拟地址
返回值:无
RGB_led
red :gpioa28
GPIOXOUT :控制高低电平的 0xC001A000
GPIOxOUTENB:输入输出模式 0xC001A004
GPIOxALTFN1:function寄存器 0xC001A024
green:gpioe13 0xC001e000
blue :gpiob12 0xC001b000
R:GPIOA
G: GPIOE
B: GPIOB
宏定义基地址 ,设置虚拟地址
将物理地址映射成虚拟地址
指针类型加1是加的类型大小
添加头文件:#include <linux/io.h>
取消映射:
将hello.ko拷贝到开发板内核文件夹中指针类型加1是加的类型大小
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/printk.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/io.h> //添加头文件
int major=0;
#define CNAME "hello"
char kbuf[128]={0};
int dev=0;
#define RED_BASE 0XC001A000
#define BLUE_BASE 0XC001B000
#define GREEN_BASE 0XC001E000
unsigned int *red_base=NULL;
unsigned int *blue_base=NULL;
unsigned int *green_base=NULL;
ssize_t mycdev_read (struct file *file, char __user *user, size_t size, loff_t * loff)
{//printk("this is read");if(size>128){ size=128;}
dev=copy_to_user(user,kbuf,size);if(dev){printk("copy to user errer");return dev;}return 0;
}
ssize_t mycdev_write (struct file *file, const char __user *user, size_t size, loff_t *loff)
{//printk("this is write");if(size>128){ size=128;}
dev=copy_from_user(kbuf,user,size);return 0;
}
int mycdev_open (struct inode *inode, struct file *file)
{printk("this is open");return 0;
}
int mycdev_release (struct inode *inode, struct file *file)
{printk("this is close");return 0;
}
const struct file_operations fops={.open=mycdev_open,.read=mycdev_read,.write=mycdev_write,.release=mycdev_release,
};
static int __init hello_init(void)//入口
{ major=register_chrdev(major,CNAME,&fops);if(major<0){printk("register chrdev error");}
red_base=ioremap(RED_BASE,36);if(red_base==NULL){printk("red ioremap error\n");return -ENOMEM;}
blue_base=ioremap(BLUE_BASE,36);if(blue_base==NULL){printk("blue ioremap error\n");return -ENOMEM;}
green_base=ioremap(GREEN_BASE,36);if(green_base==NULL){printk("green ioremap error\n");return -ENOMEM;}*red_base &=~(1<<28);*(red_base+1) |=1<<28; //指针类型加1是加的类型大小 int占4字节*(red_base+9) &=~(3<<24);return 0;
}
static void __exit hello_exit(void)//出口
{iounmap(green_base);iounmap(blue_base);iounmap(red_base);unregister_chrdev(major,CNAME);
}
module_init(hello_init);//告诉内核驱动的入口
module_exit(hello_exit);//告诉内核驱动的出口
MODULE_LICENSE("GPL");
Makefile:
开发板上电测试:
4、应用层控制灯
1、 驱动层
判断语句 、宏定义开关
#define RED_ON *red_base |= 1<<28
#define RED_OF *red_base &= ~(1<<28)
ssize_t mycdev_write (struct file *file, const char __user *user, size_t size, loff_t *loff)
{//printk("this is write");if(size>128){ size=128;}
dev=copy_from_user(kbuf,user,size);if(kbuf[0]==1){ RED_ON;}else{ RED_OF;}return 0;
}
2、应用层
需要将test.c 在开发板中进行编译,还需要拷贝编译生成的a.out,所以直接在Makefile中添加两行代码:
while(1){write(fd,buf,sizeof(buf));sleep(1);
buf[0]=buf[0]?0:1;}
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