基于设备树的点灯实验

1.驱动代码

#include <linux/types.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/errno.h> 
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <asm/mach/map.h>

#define DTSLED_CNT     1            /* 设备个数 */
#define DTSLED_NAME    "dtsled"     /* 设备名字 */
#define LEDOFF         0            /* 关灯 */
#define LEDON          1            /* 开灯 */

/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;

/* led设备结构体 */
struct dtsled_dev{
    dev_t           devid;          /* 设备号 */
    struct cdev     cdev;           /* 字符设备 */
    struct class    *class;         /* 类 */
    struct device   *device;        /* 设备 */
    int             major;          /* 主设备号 */
    int             minor;          /* 次设备号 */
    struct device_node *nd;         /* 设备节点 */ 
};

struct dtsled_dev dtsled;           /* 设备结构体定义 */

void led_switch(u8 sta)
{
    u32 val = 0;
    if(sta == LEDON) {
        val = readl(GPIO1_DR);
        val &= ~(1 << 3); 
        writel(val, GPIO1_DR);
    }else if(sta == LEDOFF) {
        val = readl(GPIO1_DR);
        val|= (1 << 3);
        writel(val, GPIO1_DR);
    } else {
        printk("Error Number! \r\n");
    }
}

static int dtsled_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    filp->private_data = &dtsled;
    return 0;
}

static int dtsled_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    struct dtsled_dev *dev = (struct dtsled_dev *)filp->private_data;
    return 0;
}

static ssize_t dtsled_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    int retvalue;
    unsigned char databuf[1];
    unsigned char ledstat;  
    retvalue = copy_from_user(databuf, buf, count);
    if(retvalue < 0) {
        printk("kernel write failed!\r\n");
        return -EFAULT;
    }
    led_switch(databuf[0]);   
    
    return 0;
}

static ssize_t dtsled_read(struct file *filp, char __user *buf,
size_t cnt, loff_t *offt)
{
    return 0;
}

/* 字符设备操作集 */
static const struct file_operations dtsled_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .write = dtsled_write,
    .open = dtsled_open,
    .read = dtsled_read,
    .release = dtsled_release,
};

/* 模块入口 */
static int __init dtsled_init(void)
{
    int ret = 0;
    const char* str;
    u32 regData[10];
    unsigned int val = 0;
    //u8 i;

    /* 1. 注册字符设备 */
    dtsled.major = 0;               /* 表示设备号由内核分配 */
    if(dtsled.major){               /* 表示定义了主设备号 */
        dtsled.devid = MKDEV(dtsled.major, 0); //次设备号为0
        ret = register_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);
    } else {
        alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);
        dtsled.major = MAJOR(dtsled.devid);
        dtsled.minor = MINOR(dtsled.devid);
    }
    if (ret < 0){
        goto fail_devid;
    }
    else{
        printk("Make devid sucess! \r\n");
        printk("Major = %d, Minor = %d \r\n", dtsled.major, dtsled.minor);
    }
    
    /* 2. 添加字符设备 */
    dtsled.cdev.owner = THIS_MODULE;
    cdev_init(&dtsled.cdev, &dtsled_fops);
    ret = cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, DTSLED_CNT);
    if (ret < 0){
        goto fail_cdev;
    } else {
        printk("Cdev add sucess! \r\n");
    }
    
    /* 3. 自动创建设备节点 */
    dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, DTSLED_NAME);
    if(IS_ERR(dtsled.class)) {
        ret = PTR_ERR(dtsled.class);
        goto fail_class;
    } else {
        printk("Class create sucess! \r\n");
    }

    dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, DTSLED_NAME);
    if(IS_ERR(dtsled.device)) {
        ret = PTR_ERR(dtsled.device);
        goto fail_device;
    } else {
        printk("Device create sucess! \r\n");
    }

    /* 获取设备树属性内容 */
    dtsled.nd = of_find_node_by_path("/alphaled");
    if( dtsled.nd == NULL){
        ret = -EINVAL;
        printk("alphaled node can not found!\r\n");
        goto fail_findnd;
    }

    /* 获取compatibile属性 */
    ret = of_property_read_string(dtsled.nd, "compatible", &str);
    if(ret < 0) {
        goto fail_rs;
    } else {
        printk("Dtsled compatible = %s \r\n", str);
    }

    /* 获取status属性 */
    ret = of_property_read_string(dtsled.nd, "status", &str);
    if(ret < 0) {
        goto fail_rs;
    } else {
        printk("Dtsled status = %s \r\n", str);
    }

    /* 获取reg属性，用于操作寄存器 */
    ret = of_property_read_u32_array(dtsled.nd, "reg", regData, 10);
    if(ret < 0) {
        goto fail_rs;
    }else {
        printk("Get reg success! \r\n");
    }
    
    /* led灯初始化 */
#if 0
    /* 1、寄存器地址映射 */
    IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(regdata[0], regdata[1]);
    SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[2], regdata[3]);
    SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(regdata[4], regdata[5]);
    GPIO1_DR = ioremap(regdata[6], regdata[7]);
    GPIO1_GDIR = ioremap(regdata[8], regdata[9]);
#else
    IMX6U_CCM_CCGR1 = of_iomap(dtsled.nd, 0);
    SW_MUX_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 1);
    SW_PAD_GPIO1_IO03 = of_iomap(dtsled.nd, 2);
    GPIO1_DR = of_iomap(dtsled.nd, 3);
    GPIO1_GDIR = of_iomap(dtsled.nd, 4);
#endif
    /* 2、使能 GPIO1 时钟 */
    val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);
    val &= ~(3 << 26); /* 清楚以前的设置 */
    val |= (3 << 26); /* 设置新值 */
    writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);   

    /* 3、设置 GPIO1_IO03 的复用功能，将其复用为
    * GPIO1_IO03，最后设置 IO 属性。
    */
    writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);

    /* 寄存器 SW_PAD_GPIO1_IO03 设置 IO 属性 */
    writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);  

    /* 4、设置 GPIO1_IO03 为输出功能 */
    val = readl(GPIO1_GDIR);
    val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */
    val |= (1 << 3); /* 设置为输出 */
    writel(val, GPIO1_GDIR);  

    /* 5、默认关闭 LED */
    val = readl(GPIO1_DR);
    val &= ~(1 << 3); 
    writel(val, GPIO1_DR);


    printk("Dtsled init! \r\n");
    return 0;

/* 错误处理 */
fail_rs:
fail_findnd:
    device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid);
fail_device:
    class_destroy(dtsled.class);
fail_class:
    cdev_del(&dtsled.cdev);
fail_cdev:
    unregister_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT);
fail_devid:
    return ret;
}

/* 模块出口 */
static void __exit dtsled_exit(void)
{
    /* 关灯 */
    led_switch(LEDOFF);
    
    /* 取消映射 */
    iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);
    iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);
    iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);
    iounmap(GPIO1_DR);
    iounmap(GPIO1_GDIR);

    /* 1. 释放设备号 */
    cdev_del(&dtsled.cdev);
    /* 2. 注销设备号 */
    unregister_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT);
    /* 3. 摧毁设备 */
    device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid);
    /* 4.摧毁类 */
    class_destroy(dtsled.class);

    printk("Dtsled exit! \r\n");
}

/* 驱动入口和出口注册 */
module_init(dtsled_init);
module_exit(dtsled_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Shao Zheming");

2.应用代码

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

/* 
 * argc: 应用程序参数个数
 * argv[]: 参数是什么，具体的参数，说明参数是字符串的形式
 * .chrdevbaseApp <filename> <0:1> 0表示关灯，1表示开灯
 * .chrdevbaseApp /dev/led 0 关灯
 * .chrdevbaseApp /dev/led 1 开灯
 * */

#define LEDOFF      0   /* 关灯 */
#define LEDON       1   /* 开灯 */

int main(int argc, char *argv[])
{
    if(argc != 3)
    {
        printf("Error Usage!\r\n");
        return -1;
    }
    
    char *filename;
    int fd, retValue;
    unsigned char dataBuf[1];

    filename = argv[1];
    fd = open(filename, O_RDWR);
    if(fd < 0)
    {
        printf("file %s open failed! \r\n", filename);
        return -1;
    }

    dataBuf[0] = atoi(argv[2]);
    retValue = write(fd, dataBuf, sizeof(dataBuf));
    if(retValue < 0){
        printf("Led Control Failed \r\n");
        close(fd);
        return -1;
    }
    close(fd);
    return 0;
}