【linux-IMX6ULL-LED字符驱动框架完善】

1.简介

在上节，我对linux-IMX6ULL-字符设备驱动简单框架实验进行了说明和构建，但是也存在几个问题；

需要手动指定设备号，不能自动申请；
需要在linux端手动创造设备节点，也就是要用maknod命令；
没有引入实际设备；
因此这节内容就根据上节的驱动框架，然后结合LED，实现设备号的自动分配和设备节点的自动创建；

２.前置知识

由于本篇博客不属于教程类博客，只是作为学习总结和复盘，因此先把相关的重点知识给提前说明，也能起到一个便于快速回顾的目的；

2.1 重要函数及结构体

下面的函数均进行了实参带入，具体原定义可以参考源码；

static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1_BASE,4);
register_chrdev_region(newchrled.devid,NEWCHRLED_COUNT,NEWCHRLED_NAME);
alloc_chrdev_region(&newchrled.devid,0,NEWCHRLED_COUNT,NEWCHRLED_NAME);
struct cdev cdev;
struct class *class;
struct device *device;
cdev_init(&newchrled.cdev, &newchrled_fops);
cdev_add(&newchrled.cdev, newchrled.devid,1);
class_create(THIS_MODULE, NEWCHRLED_NAME);
device_create(newchrled.class, NULL, newchrled.devid, NULL, NEWCHRLED_NAME);

2.2 程序框架流程

3. 代码详解：

注意几个点：

在写驱动程序时不能直接操控物理寄存器，我们只能操控虚拟化的地址，然后虚拟化的地址通过映射间接操控真实的寄存器；
操控虚拟化的寄存器地址时是通过read(),write()函数来完成的,不能直接赋值；
我们接收用户端的写的数据时要通过copy_from_user(databuf,buffer,count)函数来实现，不能直接获取；
注意出口函数里面的注销和删除顺序是有要求的，我们最开始是先注册的设备号，然后注册操作结构体，但是我们在出口函数里面是先删除操作结构体，然后再删除设备号，注意顺序是有要求的，其它也是一样的；


#define LED_MAJOR 200  
#define NEWCHRLED_NAME "newchrled1"
#define NEWCHRLED_COUNT 1/*物理地址*/
#define CCM_CCGR1_BASE				(0x020C406C)
#define SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE		(0x020E0068)
#define SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE		(0x020E02F4)
#define GPIO1_DR_BASE				(0x0209C000)
#define GPIO1_GDIR_BASE				(0x0209C004)/*虚拟地址，这些地址用于存储物理地址映射的虚拟地址*/
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;/*宏定义，开关*/
#define	LEDOFF		0
#define LEDON		1/**LED 设备结构体**/
struct newchrled_dev{struct cdev cdev;     /*创建设备结构体*/struct class *class;  /*返回值都是指针类型*/struct device *device; /*创建设备的返回值，是个结构体指针*/dev_t devid;			/*设备号*/int major;				/*主设备号*/int minor;			/*次设备号*/
};
/*创建LED设备的结构体，这里没有初始化*/
struct newchrled_dev newchrled;
/*led开关函数封装*/
void led_switch(u8 sta)
{u32 val=0;if(sta==LEDON){val = readl(GPIO1_DR);val &= ~(1<<3);writel(val,GPIO1_DR);}if(sta==LEDOFF){val = readl(GPIO1_DR);val |= (1<<3);writel(val,GPIO1_DR);}
}
/*led初始化封装*/
void led_inti(void)
{unsigned int val = 0;/*把物理地址进行虚拟化映射，映射完后把虚拟地址赋值给前面定义的虚拟地址*/IMX6U_CCM_CCGR1 	= ioremap(CCM_CCGR1_BASE,4);SW_MUX_GPIO1_IO03 	= ioremap(SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE,4);SW_PAD_GPIO1_IO03 	= ioremap(SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE,4);GPIO1_DR 			= ioremap(GPIO1_DR_BASE,4);GPIO1_GDIR 			= ioremap(GPIO1_GDIR_BASE,4);/*开时钟*/val=readl(IMX6U_CCM_CCGR1);val &= ~(3<<26);/*clear*/val |= (3<<26);/*set bit 27 26 into 1*/writel(val,IMX6U_CCM_CCGR1);/*配置寄存器*/writel(0x5,SW_MUX_GPIO1_IO03);writel(0x10B0,SW_PAD_GPIO1_IO03);val = readl(GPIO1_GDIR);val |= (1<<3);writel(val,GPIO1_GDIR);
}static int newchrled_release(struct inode *inode, struct file *file)
{printk("Close ok\r\n");//struct newchrled_dev *dev=(struct newchrled_dev*)file->private_data;return 0;
}static int newchrled_open(struct inode *inode, struct file *file)
{printk("Open ok\r\n");//file->private_data = &newchrled;return 0;
}static ssize_t newchrled_write(struct file *file, const char __user *buffer,size_t count, loff_t *pos)
{unsigned int retvalue;unsigned char databuf[1];/*从用户哪里获取写入的数据，这里不能直接获得，要通过下面的函数进行获得*/retvalue=copy_from_user(databuf,buffer,count);if(retvalue<0){printk("Kernel write failed!\r\n");return -EFAULT;}/*判断是开灯还是关灯*/led_switch(databuf[0]);return 0;
}static const struct file_operations newchrled_fops={.owner 		= 	THIS_MODULE,.write		=	newchrled_write,.open		=	newchrled_open,.release	=	newchrled_release,
};/**into**/
static int __init newchrled_init(void)
{int ret = 0;printk("newchrled init!\r\n");/*1.初始化LED灯，地址映射*/	led_inti();/*2.注册设备号*/newchrled.major = 0;if(newchrled.major){newchrled.devid = MKDEV(newchrled.major,0);ret = register_chrdev_region(newchrled.devid,NEWCHRLED_COUNT,NEWCHRLED_NAME);}else{ret = alloc_chrdev_region(&newchrled.devid,0,NEWCHRLED_COUNT,NEWCHRLED_NAME);newchrled.major = MAJOR(newchrled.devid);newchrled.minor = MINOR(newchrled.devid);}if(ret<0){printk("newchrled chrdev err!\r\n");return -1;}printk("major=%d,minor=%d\r\n",newchrled.major,newchrled.minor);/*3 注册操作函数*/newchrled.cdev.owner=THIS_MODULE;cdev_init(&newchrled.cdev, &newchrled_fops);cdev_add(&newchrled.cdev, newchrled.devid,1);/*添加到linux内核中*///  第二步和第三歩本来在前两节是通过下面的函数实现的：//  register_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME,&led_fops);//  这里改写成了改写成了两步，第一步是申请设备号，第二步是注册设备操作函数/*4.自动创建设备节点*/newchrled.class = class_create(THIS_MODULE, NEWCHRLED_NAME);if (IS_ERR(newchrled.class)){return PTR_ERR(newchrled.class);}/*5.创建一个设备*/newchrled.device = device_create(newchrled.class, NULL, newchrled.devid,NULL,NEWCHRLED_NAME);if (IS_ERR(newchrled.device)){return PTR_ERR(newchrled.device);}return 0;
}/**exit**/
static void __exit newchrled_exit(void)
{printk("newchrled exit!\r\n");/*1.注销字符操作函数*/cdev_del(&newchrled.cdev);/*2.注销设备号*/unregister_chrdev_region(newchrled.devid,NEWCHRLED_COUNT);/*3.先摧毁设备*/device_destroy(newchrled.class, newchrled.devid);/*4.后摧毁类*/class_destroy(newchrled.class);
}module_init(newchrled_init);
module_exit(newchrled_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");