LED模板驱动程序的改造：设备树
1.总结3种写驱动程序的方法
1.1资源和驱动写在同一个文件中
1.2资源用platform_device指定，驱动在platform_driver实现
1.3资源用设备数指定驱动在platform_driver实现
核心永远是file_operations结构体。
上面的三种方式只是指定的硬件资源的方式不一样。platform_device/platform_driver只是编程的技巧，不涉及驱动的核心。
怎么使用设备树写驱动程序
设备树节点要与platform_driver能匹配
在我们的工作中，驱动要求设备树节点提供什么，我们就得按这要求去编写
设备树。
但是，匹配过程所要求的东西是固定的：
设备树要有 compatible 属性，它的值是一个字符串
platform_driver 中要有 of_match_table，其中一项的.compatible 成员设置
为一个字符串
上述 2 个字符串要一致
设备树节点指定资源，platform_driver 获得资源
如果在设备树节点里使用reg属性，那么内核生成对应的platform_device
时会用 reg 属性来设置 IORESOURCE_MEM 类型的资源。
如果在设备树节点里使用 interrupts 属性，那么内核生成对应的
platform_device 时会用 reg 属性来设置 IORESOURCE_IRQ 类型的资源。对于
interrupts 属性，内核会检查它的有效性，所以不建议在设备树里使用该属性
来表示其他资源。
在我们的工作中，驱动要求设备树节点提供什么，我们就得按这要求去编写
设备树。驱动程序中根据 pin 属性来确定引脚，那么我们就在设备树节点中添加
pin 属性。
设备树节点中：
驱动程序中，可以从 platform_device 中得到 device_node，再用of_property_read_u32 得到属性的值
程序
Makefile
# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR # 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量: # 2.1 ARCH, 比如: export ARCH=arm64 # 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- # 2.3 PATH, 比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin # 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同, # 请参考各开发板的高级用户使用手册 KERN_DIR = /home/book/100ask_roc-rk3399-pc/linux-4.4 all: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules $(CROSS_COMPILE)gcc -o ledtest ledtest.c clean: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean rm -rf modules.order rm -f ledtest # 参考内核源码drivers/char/ipmi/Makefile # 要想把a.c, b.c编译成ab.ko, 可以这样指定: # ab-y := a.o b.o # obj-m += ab.o obj-m += leddrv.o chip_demo_gpio.o
这里只是指定了leddrv.o和chip_demo_gpio.o这两个文件参加驱动程序的编译
leddrv.h
#ifndef _LEDDRV_H #define _LEDDRV_H #include "led_opr.h" void led_class_create_device(int minor); void led_class_destroy_device(int minor); void register_led_operations(struct led_operations *opr); #endif /* _LEDDRV_H */ ```定义了三个外部程序能够调用的函数 ### leddrv.c ```c #include <linux/module.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/miscdevice.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/major.h> #include <linux/mutex.h> #include <linux/proc_fs.h> #include <linux/seq_file.h> #include <linux/stat.h> #include <linux/init.h> #include <linux/device.h> #include <linux/tty.h> #include <linux/kmod.h> #include <linux/gfp.h> #include "led_opr.h" /* 1. 确定主设备号 */ static int major = 0; static struct class *led_class; struct led_operations *p_led_opr; #define MIN(a, b) (a < b ? a : b) void led_class_create_device(int minor) { device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, minor), NULL, "100ask_led%d", minor); /* /dev/100ask_led0,1,... */ } void led_class_destroy_device(int minor) { device_destroy(led_class, MKDEV(major, minor)); } void register_led_operations(struct led_operations *opr) { p_led_opr = ; } EXPORT_SYMBOL(led_class_create_device); EXPORT_SYMBOL(led_class_destroy_device); EXPORT_SYMBOL(register_led_operations); /* 3. 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体 */ static ssize_t led_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) { printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); return 0; } /* write(fd, &val, 1); */ static ssize_t led_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) { int err; char status; struct inode *inode = file_inode(file); int minor = iminor(inode); printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); err = copy_from_user(&status, buf, 1); /* 根据次设备号和status控制LED */ p_led_opr->ctl(minor, status); return 1; } static int led_drv_open (struct inode *node, struct file *file) { int minor = iminor(node); printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); /* 根据次设备号初始化LED */ p_led_opr->init(minor); return 0; } static int led_drv_close (struct inode *node, struct file *file) { printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); return 0; } /* 2. 定义自己的file_operations结构体 */ static struct file_operations led_drv = { .owner = THIS_MODULE, .open = led_drv_open, .read = led_drv_read, .write = led_drv_write, .release = led_drv_close, }; /* 4. 把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序 */ /* 5. 谁来注册驱动程序啊？得有一个入口函数：安装驱动程序时，就会去调用这个入口函数 */ static int __init led_init(void) { int err; printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); major = register_chrdev(0, "100ask_led", &led_drv); /* /dev/led */ led_class = class_create(THIS_MODULE, "100ask_led_class"); err = PTR_ERR(led_class); if (IS_ERR(led_class)) { printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); unregister_chrdev(major, "led"); return -1; } return 0; } /* 6. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数 */ static void __exit led_exit(void) { printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); class_destroy(led_class); unregister_chrdev(major, "100ask_led"); } /* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点 */ module_init(led_init); module_exit(led_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
实现驱动函数，所用的硬件资源从struct led_operations *p_led_opr;结构体中获得。 register_led_operations(&board_demo_led_opr);在chip_demo_gpio.c中注册函数里面或者单板硬件的信息。而board_demo_led_opr则为led_operations结构体。static int chip_demo_gpio_probe(struct platform_device *pdev)函数则从设备树上获取硬件信息，通过比对of_match_table和设备树上的compatible属性。
led_opr.h
#ifndef _LED_OPR_H #define _LED_OPR_H struct led_operations { int (*init) (int which); /* 初始化LED, which-哪个LED */ int (*ctl) (int which, char status); /* 控制LED, which-哪个LED, status:1-亮,0-灭 */ }; struct led_operations *get_board_led_opr(void); #endif
定义led_operations结构体和获得该结构体的函数
chip_demo_gpio.c
#include <linux/module.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/errno.h> #include <linux/miscdevice.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/major.h> #include <linux/mutex.h> #include <linux/proc_fs.h> #include <linux/seq_file.h> #include <linux/stat.h> #include <linux/init.h> #include <linux/device.h> #include <linux/tty.h> #include <linux/kmod.h> #include <linux/gfp.h> #include <linux/platform_device.h> #include <linux/of.h> #include "led_opr.h" #include "leddrv.h" #include "led_resource.h" static int g_ledpins[100]; static int g_ledcnt = 0; static int board_demo_led_init (int which) /* 初始化LED, which-哪个LED */ { //printk("%s %s line %d, led %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, which); printk("init gpio: group %d, pin %d\n", GROUP(g_ledpins[which]), PIN(g_ledpins[which])); switch(GROUP(g_ledpins[which])) { case 0: { printk("init pin of group 0 ...\n"); break; } case 1: { printk("init pin of group 1 ...\n"); break; } case 2: { printk("init pin of group 2 ...\n"); break; } case 3: { printk("init pin of group 3 ...\n"); break; } } return 0; } static int board_demo_led_ctl (int which, char status) /* 控制LED, which-哪个LED, status:1-亮,0-灭 */ { //printk("%s %s line %d, led %d, %s\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, which, status ? "on" : "off"); printk("set led %s: group %d, pin %d\n", status ? "on" : "off", GROUP(g_ledpins[which]), PIN(g_ledpins[which])); switch(GROUP(g_ledpins[which])) { case 0: { printk("set pin of group 0 ...\n"); break; } case 1: { printk("set pin of group 1 ...\n"); break; } case 2: { printk("set pin of group 2 ...\n"); break; } case 3: { printk("set pin of group 3 ...\n"); break; } } return 0; } static struct led_operations board_demo_led_opr = { .init = board_demo_led_init, .ctl = board_demo_led_ctl, }; struct led_operations *get_board_led_opr(void) { return &board_demo_led_opr; } static int chip_demo_gpio_probe(struct platform_device *pdev) { struct device_node *np; int err = 0; int led_pin; np = pdev->dev.of_node; if (!np) return -1; err = of_property_read_u32(np, "pin", &led_pin); g_ledpins[g_ledcnt] = led_pin; led_class_create_device(g_ledcnt); g_ledcnt++; return 0; } static int chip_demo_gpio_remove(struct platform_device *pdev) { int i = 0; int err; struct device_node *np; int led_pin; np = pdev->dev.of_node; if (!np) return -1; err = of_property_read_u32(np, "pin", &led_pin); for (i = 0; i < g_ledcnt; i++) { if (g_ledpins[i] == led_pin) { led_class_destroy_device(i); g_ledpins[i] = -1; break; }; } for (i = 0; i < g_ledcnt; i++) { if (g_ledpins[i] != -1) break; } if (i == g_ledcnt) g_ledcnt = 0; return 0; } static const struct of_device_id ask100_leds[] = { { .compatible = "100as,leddrv" }, { }, }; static struct platform_driver chip_demo_gpio_driver = { .probe = chip_demo_gpio_probe, .remove = chip_demo_gpio_remove, .driver = { .name = "100ask_led", .of_match_table = ask100_leds, }, }; static int __init chip_demo_gpio_drv_init(void) { int err; err = platform_driver_register(&chip_demo_gpio_driver); register_led_operations(&board_demo_led_opr); return 0; } static void __exit lchip_demo_gpio_drv_exit(void) { platform_driver_unregister(&chip_demo_gpio_driver); } module_init(chip_demo_gpio_drv_init); module_exit(lchip_demo_gpio_drv_exit); MODULE_LICENSE("GPL");
static struct platform_driver chip_demo_gpio_driver = {
.probe = chip_demo_gpio_probe,
.remove = chip_demo_gpio_remove,
.driver = {
.name = “100ask_led”,
.of_match_table = ask100_leds,
},
static const struct of_device_id ask100_leds[] = {
{ .compatible = “100as,leddrv” },
{ },
};
这个platform_driver通过of_match_table和跟设备树上的compatible进行匹配，获得硬件的资源。
100ask_led.dts
#define GROUP_PIN(g,p) ((g<<16) | (p)) / { 100ask_led@0 { compatible = "100as,leddrv"; pin = <GROUP_PIN(3, 1)>; }; 100ask_led@1 { compatible = "100as,leddrv"; pin = <GROUP_PIN(5, 8)>; }; };
