一、前言
- 本文提取书籍中，较为经典的例子。
- 让驱动的学习，变得更加简单。
- 目前市面上，很难找到一本讲得特别好的嵌入式驱动开发教程，尤其是适配Android 平台的。LDD3是一本翻译较好，写得较好的书，但其内容基于Linux kernel 2.6版本，接口和架构都较老了。国产书籍普遍较为片面，翻译的书籍则表述较差（机器翻译），于是乎，看完之后，想总结一下！
本文基于Amlogic T972 ， Android 9.0， 内核版本 4.9.113
二、系列文章
第1篇：基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（一）：字符设备驱动，手动创建设备
第2篇：基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（二）：字符设备驱动，自动创建设备
第3篇：基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（三）：使用misc框架，让驱动更简单
第4篇：基于Amlogic 安卓9.0, 驱动简说（四）：Platform平台驱动，驱动与设备的分离
三、解析：完整源码
提要：
（1）主设备号用于对设备进行分类
（2）此设备号代表具体的设备，第N个
1. helloworld_amlogic_char_driver.c
- 缺点1：手动分配主设备号
- 缺点2：需要手动创建设备文件
- 文件，参考位置：android9.0\common\drivers\amlogic\input\helloworld_amlogic_char_driver.c
/* 模块初始化、卸载的接口头文件 */
#include <linux/module.h>
/* 字符设备头文件 */
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>
/* 定义主设备号 */
#define MY_MAJOR_NUM 202
/* 定义设备的私有结构体，因为简单，直接使用struct cdev，
如果要支持同个相同的设备，则一般需要为每个设备分配一个结构体，
代表对应的设备 */
static struct cdev aml_cdev;
/* 应用层系统调用：open()、fopen 打开设备节点文件时，将回调此函数 */
static int aml_cdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
pr_info("aml_cdev_open() is called.\n");
return 0;
}
/* 应用层系统调用：close()、fclose 关闭设备节点文件时，将回调此函数 */
static int aml_cdev_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
pr_info("aml_cdev_close() is called.\n");
return 0;
}
/* 应用层系统调用：ioctrl() 操作设备节点文件时，将回调此函数 */
static long aml_cdev_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
pr_info("aml_cdev_ioctl() is called. cmd = %d, arg = %ld\n", cmd, arg);
return 0;
}
/* 注册回调函数：只需要实现需要的接口即可 */
static const struct file_operations aml_cdev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = aml_cdev_open,
.release = aml_cdev_close,
.unlocked_ioctl = aml_cdev_ioctl,
};
/* 模块初始化函数 */
static int __init aml_cdev_init(void)
{
int ret;
/* 手动分配一个主设备号、次设备号，需要避开系统已使用的号码*/
dev_t dev = MKDEV(MY_MAJOR_NUM, 0);
pr_info("aml_cdev_init \n");
/* 注册并获取此设备号 */
ret = register_chrdev_region(dev, 1, "aml_char_device");
if (ret < 0){
pr_info("Unable to allocate mayor number %d\n", MY_MAJOR_NUM);
return ret;
}
/* 初始化aml_cdev，并将其添加内核中*/
cdev_init(&aml_cdev, &aml_cdev_fops);
ret= cdev_add(&aml_cdev, dev, 1);
if (ret < 0){
unregister_chrdev_region(dev, 1);
pr_info("Unable to add cdev\n");
return ret;
}
return 0;
}
/* 模块退出时执行卸载操作 */
static void __exit aml_cdev_exit(void)
{
pr_info("aml_cdev_exit\n");
cdev_del(&aml_cdev);//删除设备
unregister_chrdev_region(MKDEV(MY_MAJOR_NUM, 0), 1); //注销设备号
}
/* 固定的模板部分，将导出模块的初始化和卸载接口符号 */
module_init(aml_cdev_init);
module_exit(aml_cdev_exit);
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR("szhou <66176468@qq.com>");
MODULE_DESCRIPTION("This is a amlogic debug tool.");
2. Makefile
- android9.0\common\drivers\amlogic\input\Makefile
#
# Makefile for the input core drivers.
#
# Each configuration option enables a list of files.
obj-$(CONFIG_AMLOGIC_AVIN_DETECT) += avin_detect/
obj-$(CONFIG_AMLOGIC_INPUT_KEYBOARD) += keyboard/
obj-$(CONFIG_AMLOGIC_REMOTE) += remote/
obj-$(CONFIG_AMLOGIC_TOUCHSCREEN) += touchscreen/
obj-$(CONFIG_AMLOGIC_SENSOR) += sensor/
# 添加下面语句，并将helloworld_amlogic_char_driver.c放在同一目录下
obj-m += helloworld_amlogic_char_driver.o
四、编译执行
4.1 编译
- （1）执行安卓编译命令，全部或局部编译kernel
- （2）模块生成位置：out/target/product/x301/obj/KERNEL_OBJ/drivers/amlogic/input/helloworld_amlogic_char_driver.ko
make: Leaving directory `/home/builder/android_x301/source/t962x3-t972-android9.0/out/target/product/x301/obj/KERNEL_OBJ'
[ 75% 3/4] Kernel installed
Prebuilt: (out/target/product/x301/kernel)
[100% 4/4] Target boot image: out/target/product/x301/boot.img
#### build completed successfully (05:59 (mm:ss)) ####
Build kernel ok!
root@d185403d1e6f:/home/builder/android_x301/source/t962x3-t972-android9.0# ./build.sh kernel
4.2 执行
（1）部署
- 启动一个windows 命令行串口：ctrl + r ， 输入 cmd
>adb usb
restarting in USB mode
>adb root
restarting adbd as root
>adb push helloworld_amlogic_char_driver.ko /data/
helloworld_amlogic_char_driver.ko: 1 file pushed, 0 skipped. 5.1 MB/s (101656 bytes in 0.019s)
（2）加载ko文件
>adb shell
x301:/ #
x301:/ # insmod /data/helloworld_amlogic_char_driver.ko
（3）查看结果
- cat /proc/devicecs 可以看到已分配的设备节点，及其节点设备名称
- 如下所示，已按楼上驱动，分配了主设备号：202
x301:/ # cat /proc/devices | grep 202
202 aml_char_device
x301:/ #
（4）是否有设备文件了呢？
- 创建的设备节点文件，会被放置在设备文件系统下，即/dev目录下
- 通过命令查找，无论是文件名，主设备号，可以发现/dev目录下没有对应驱动的设备存在
- 原因：我们只是注册了驱动，尚未创建设备
x301:/dev # ls -al | grep 202
x301:/dev #
x301:/dev # ls -l aml_*
crw------- 1 root root 243, 0 2018-01-01 08:00 aml_demod
crw------- 1 root root 242, 0 2018-01-01 08:00 aml_demod_ui
x301:/dev #
4.3 手动创建设备
- 在板子上，执行mknod命令创建设备节点
- 路径：/dev
- 文件名：aml_char ，这个可以随意
- 主设备号：202, 必须和驱动声明的主设备号一致，否则驱动不知道你是谁
- 次设备号：0， 一般从0开始编号
1|x301:/dev # mknod /dev/aml_char c 202 0
x301:/dev #
如此，我们就创建了和驱动能匹配的设备文件，应用层的程序通过系统调用，open(“/dev/aml_char”, O_RDWR)，既可以以可读写方式打开设备。
五、应用层调用
5.1 源码
- hello_aml.c
#include <stdio.h>
int main()
{
int buf[4]={
0};
int fd=0;
//(1) 测试 open
fd = open("/dev/aml_char", O_RDWR);
if(fd == -1){
printf("Failed: open /dev/aml_char \n");
return 0;
}
//(2) 测试 ioctl
ioctl(fd, 0x12, buf);
//(3) 测试 clsoe
close(fd);
return 0;
}
5.2 测试结果
- 打印默认是输出到串口上，所以此处是在串口上执行命令
- 使用adb shell的同学，可以执行后，输入dmesg查看打印
:/ # ./data/hello_aml
[11843.579654@2]- aml_cdev_open() is called.
[11843.579734@2]- aml_cdev_ioctl() is called. cmd = 18, arg = -1148368336
[11843.579744@2]- aml_cdev_close() is called.
:/ #
效果如下图：
六、源码下载
需要尝试的同学，可从下面地址获取
git clone git@gitee.com:amizhou/amlogic_t972_android9_driver.git
七、篇尾
保持持续学习， 欢迎私信交流。
