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驱动框架入门——以LED为例

2025-01-14 来源：cnblogs

一、什么是驱动框架？

数据结构，这些是驱动框架的直接表现。

Linux/init.h中。

这个宏的功能是：将其声明的函数放到一个特定的段：.initcall4.init。

（2）分析module_init宏，可以看出它将函数放到了.initcall6.init段中。
module_init
__initcall
device_initcall
__define_initcall('6',fn,6)

（3）内核在启动过程中，需要按照顺序执行很多事情。内核如何实现按照先后顺序去做很多初始化操作？

内核的解决方案就是将内核启动时要调用的所有函数归类，然后每个类按照一定的次序去调用执行。
这些分类名就叫.initcalln.init，n的值从1到8。
内核开发者在编写内核代码时只要将函数设置合适的级别，链接的时候，这些函数就会被放入特定的段，内核启动时再按照（内核链接脚本中指定的）段顺序去依次执行各个段即可。内核链接脚本（编译之后才有）在arch/arm/kernel/vmlinux.lds中。

（4）经过分析可以看出，subsys_initcall和module_init的作用是一样的，只不过前者所声明的函数要比后者在内核启动时的执行顺序更早。

架构：涉及哪些目录的哪些文件

测试通过；
（2）扩展支持led2和led3、led4，可以分开注册，也可以使用gpio_request_array去一次注册；
（3）学习linux中查看gpio使用情况的方法

内核中提供了虚拟文件系统debugfs，里面有一个gpio文件，提供了gpio的使用信息（诸如谁被使用了，谁没有被使用）。
使用方法：mount -t debugfs debugfs /tmp，然后cat /tmp/gpio即可得到gpio的所有信息，使用完后umount /tmp卸载掉debugfs

（4）代码（驱动申请LED1资源而已）

#include // module_init module_exit
#include // init exit
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include


#define GPIO_LED1 S5PV210_GPJ0(3)
#define GPIO_LED2 S5PV210_GPJ0(4)
#define GPIO_LED3 S5PV210_GPJ0(5)

#define X210_LED_OFF 1 // X210中LED是正极接电源，负极节GPIO
#define X210_LED_ON 0 // 所以1是灭，0是亮


static struct led_classdev mydev1; // 定义结构体变量
static struct led_classdev mydev2; // 定义结构体变量
static struct led_classdev mydev3; // 定义结构体变量

// 这个函数就是要去完成具体的硬件读写任务的
static void s5pv210_led1_set(struct led_classdev led_cdev,enum led_brightness value)
{
printk(KERN_INFO 's5pv210_led1_setn');

//writel(0x11111111, GPJ0CON);

// 在这里根据用户设置的值来操作硬件
// 用户设置的值就是value
if (value == LED_OFF)
{
// 用户给了个0，希望LED灭
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
// 读改写三部曲
//writel((readl(GPJ0DAT) | (1<<3)), GPJ0DAT);
gpio_set_value(GPIO_LED1, X210_LED_OFF);
}
else
{
// 用户给的是非0，希望LED亮
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
//writel((readl(GPJ0DAT) & ~(1<<3)), GPJ0DAT);
gpio_set_value(GPIO_LED1, X210_LED_ON);
}
}

static void s5pv210_led2_set(struct led_classdev led_cdev,
enum led_brightness value)
{
printk(KERN_INFO 's5pv2102_led_setn');

//writel(0x11111111, GPJ0CON);

// 在这里根据用户设置的值来操作硬件
// 用户设置的值就是value
if (value == LED_OFF)
{
// 用户给了个0，希望LED灭
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
// 读改写三部曲
//writel((readl(GPJ0DAT) | (1<<4)), GPJ0DAT);
}
else
{
// 用户给的是非0，希望LED亮
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
//writel((readl(GPJ0DAT) & ~(1<<4)), GPJ0DAT);
}
}

static void s5pv210_led3_set(struct led_classdev led_cdev,
enum led_brightness value)
{
printk(KERN_INFO 's5pv210_led3_setn');

//writel(0x11111111, GPJ0CON);

// 在这里根据用户设置的值来操作硬件
// 用户设置的值就是value
if (value == LED_OFF)
{
// 用户给了个0，希望LED灭
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
// 读改写三部曲
//writel((readl(GPJ0DAT) | (1<<5)), GPJ0DAT);
}
else
{
// 用户给的是非0，希望LED亮
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
//writel((readl(GPJ0DAT) & ~(1<<5)), GPJ0DAT);
}
}


static int __init s5pv210_led_init(void)
{
// 用户insmod安装驱动模块时会调用该函数
// 该函数的主要任务就是去使用led驱动框架提供的设备注册函数来注册一个设备
int ret = -1;

// 在这里去申请驱动用到的各种资源，当前驱动中就是GPIO资源
if (gpio_request(GPIO_LED1, 'led1_gpj0.3')) //这里是申请失败
{
printk(KERN_ERR 'gpio_request failedn');
}
else //申请成功后
{
// 设置为输出模式，并且默认输出1让LED灯灭
gpio_direction_output(GPIO_LED1, 1);
}



// led1
mydev1.name = 'led1';
mydev1.brightness = 0;
mydev1.brightness_set = s5pv210_led1_set;

ret = led_classdev_register(NULL, &mydev1);
if (ret < 0) {
printk(KERN_ERR 'led_classdev_register failedn');
return ret;
}

// led2
mydev2.name = 'led2';
mydev2.brightness = 0;
mydev2.brightness_set = s5pv210_led2_set;

ret = led_classdev_register(NULL, &mydev2);
if (ret < 0) {
printk(KERN_ERR 'led_classdev_register failedn');
return ret;
}

// led3
mydev3.name = 'led3';
mydev3.brightness = 0;
mydev3.brightness_set = s5pv210_led3_set;

ret = led_classdev_register(NULL, &mydev3);
if (ret < 0) {
printk(KERN_ERR 'led_classdev_register failedn');
return ret;
}

return 0;
}

static void __exit s5pv210_led_exit(void)
{
led_classdev_unregister(&mydev1);
led_classdev_unregister(&mydev2);
led_classdev_unregister(&mydev3);

gpio_free(GPIO_LED1);
}


module_init(s5pv210_led_init);
module_exit(s5pv210_led_exit);

// MODULE_xxx这种宏作用是用来添加模块描述信息
MODULE_LICENSE('GPL'); // 描述模块的许可证
MODULE_AUTHOR('aston <1264671872@qq.com>'); // 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION('s5pv210 led driver'); // 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS('s5pv210_led'); // 描述模块的别名信息

（4）代码（驱动申请LED1资源而已）

#include // module_init module_exit
#include // init exit
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include


#define GPIO_LED1 S5PV210_GPJ0(3)
#define GPIO_LED2 S5PV210_GPJ0(4)
#define GPIO_LED3 S5PV210_GPJ0(5)

#define X210_LED_OFF 1 // X210中LED是正极接电源，负极节GPIO
#define X210_LED_ON 0 // 所以1是灭，0是亮


static struct led_classdev mydev1; // 定义结构体变量
static struct led_classdev mydev2; // 定义结构体变量
static struct led_classdev mydev3; // 定义结构体变量

// 这个函数就是要去完成具体的硬件读写任务的
static void s5pv210_led1_set(struct led_classdev led_cdev,enum led_brightness value)
{
printk(KERN_INFO 's5pv210_led1_setn');

//writel(0x11111111, GPJ0CON);

// 在这里根据用户设置的值来操作硬件
// 用户设置的值就是value
if (value == LED_OFF)
{
// 用户给了个0，希望LED灭
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
// 读改写三部曲
//writel((readl(GPJ0DAT) | (1<<3)), GPJ0DAT);
gpio_set_value(GPIO_LED1, X210_LED_OFF);
}
else
{
// 用户给的是非0，希望LED亮
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
//writel((readl(GPJ0DAT) & ~(1<<3)), GPJ0DAT);
gpio_set_value(GPIO_LED1, X210_LED_ON);
}
}

static void s5pv210_led2_set(struct led_classdev led_cdev,
enum led_brightness value)
{
printk(KERN_INFO 's5pv2102_led_setn');

//writel(0x11111111, GPJ0CON);

// 在这里根据用户设置的值来操作硬件
// 用户设置的值就是value
if (value == LED_OFF)
{
// 用户给了个0，希望LED灭
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
// 读改写三部曲
//writel((readl(GPJ0DAT) | (1<<4)), GPJ0DAT);
}
else
{
// 用户给的是非0，希望LED亮
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
//writel((readl(GPJ0DAT) & ~(1<<4)), GPJ0DAT);
}
}

static void s5pv210_led3_set(struct led_classdev led_cdev,
enum led_brightness value)
{
printk(KERN_INFO 's5pv210_led3_setn');

//writel(0x11111111, GPJ0CON);

// 在这里根据用户设置的值来操作硬件
// 用户设置的值就是value
if (value == LED_OFF)
{
// 用户给了个0，希望LED灭
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
// 读改写三部曲
//writel((readl(GPJ0DAT) | (1<<5)), GPJ0DAT);
}
else
{
// 用户给的是非0，希望LED亮
//writel(0x11111111, GPJ0CON);
//writel((readl(GPJ0DAT) & ~(1<<5)), GPJ0DAT);
}
}


static int __init s5pv210_led_init(void)
{
// 用户insmod安装驱动模块时会调用该函数
// 该函数的主要任务就是去使用led驱动框架提供的设备注册函数来注册一个设备
int ret = -1;

// 在这里去申请驱动用到的各种资源，当前驱动中就是GPIO资源
if (gpio_request(GPIO_LED1, 'led1_gpj0.3')) //这里是申请失败
{
printk(KERN_ERR 'gpio_request failedn');
}
else //申请成功后
{
// 设置为输出模式，并且默认输出1让LED灯灭
gpio_direction_output(GPIO_LED1, 1);
}



// led1
mydev1.name = 'led1';
mydev1.brightness = 0;
mydev1.brightness_set = s5pv210_led1_set;

ret = led_classdev_register(NULL, &mydev1);
if (ret < 0) {
printk(KERN_ERR 'led_classdev_register failedn');
return ret;
}

// led2
mydev2.name = 'led2';
mydev2.brightness = 0;
mydev2.brightness_set = s5pv210_led2_set;

ret = led_classdev_register(NULL, &mydev2);
if (ret < 0) {
printk(KERN_ERR 'led_classdev_register failedn');
return ret;
}

// led3
mydev3.name = 'led3';
mydev3.brightness = 0;
mydev3.brightness_set = s5pv210_led3_set;

ret = led_classdev_register(NULL, &mydev3);
if (ret < 0) {
printk(KERN_ERR 'led_classdev_register failedn');
return ret;
}

return 0;
}

static void __exit s5pv210_led_exit(void)
{
led_classdev_unregister(&mydev1);
led_classdev_unregister(&mydev2);
led_classdev_unregister(&mydev3);

gpio_free(GPIO_LED1);
}


module_init(s5pv210_led_init);
module_exit(s5pv210_led_exit);

// MODULE_xxx这种宏作用是用来添加模块描述信息
MODULE_LICENSE('GPL'); // 描述模块的许可证
MODULE_AUTHOR('aston <1264671872@qq.com>'); // 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION('s5pv210 led driver'); // 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS('s5pv210_led'); // 描述模块的别名信息

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