在嵌入式 Linux驱动开发 中， ARM 相关的驱动全部采用了设备树。所以大量的驱动程序使用设备树开发。
一、修改设备树文件
在根节点“/”下创建一个名为“ledtest”的子节点，打开bcm2711-rpi-4-b.dts 文件，在根节点“/”最后面输入如下所示内容：
ledtest{
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "ledtest";
status = "okay";
reg = < 0X3F200008 0X04 /* GPFSEL2 */
0X3F20001C 0X04 /* GPSET0 */
0X3F200028 0X04 /* GPCLR0 */
};
设备树修改完成以后输入命令make dtbs重新编译一下 设备树。
二、编写驱动程序
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.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 <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#define DTSLED_CNT 1 /* 设备号个数 */
#define DTSLED_NAME "ledtest" /* 名字 */
#define LEDOFF 0 /* 关灯 */
#define LEDON 1 /* 开灯 */
#define LED_PIN 26 //GPIO26
/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *BCM2837_GPFSEL2;
static void __iomem *BCM2837_GPSET0;
static void __iomem *BCM2837_GPCLR0;
/* dtsled设备结构体 */
struct dtsled_dev{
dev_t devid; /* 设备号 */
struct cdev cdev; /* cdev */
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; /* led设备 */
/*
* @description : LED打开/关闭
* @param - sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED
* @return : 无
*/
void led_switch(u8 sta)
{
if(sta == LEDON) {
writel(1<<(LED_PIN), BCM2837_GPCLR0);
}else if(sta == LEDOFF) {
writel(1<<(LED_PIN), BCM2837_GPSET0);
}
}
/*
* @description : 打开设备
* @param - inode : 传递给驱动的inode
* @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
* 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &dtsled; /* 设置私有数据 */
return 0;
}
/*
* @description : 从设备读取数据
* @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
* @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
* @param - cnt : 要读取的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
*/
static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
return 0;
}
/*
* @description : 向设备写数据
* @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符
* @param - buf : 要写给设备写入的数据
* @param - cnt : 要写入的数据长度
* @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
* @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
*/
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{
int retvalue;
unsigned char databuf[1];
unsigned char ledstat;
retvalue = copy_from_user(databuf, buf, cnt);
if(retvalue < 0) {
printk("kernel write failed!\r\n");
return -EFAULT;
}
ledstat = databuf[0]; /* 获取状态值 */
if(ledstat == LEDON) {
led_switch(LEDON); /* 打开LED灯 */
} else if(ledstat == LEDOFF) {
led_switch(LEDOFF); /* 关闭LED灯 */
}
return 0;
}
/*
* @description : 关闭/释放设备
* @param - filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
return 0;
}
/* 设备操作函数 */
static struct file_operations dtsled_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.read = led_read,
.write = led_write,
.release = led_release,
};
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static int __init led_init(void)
{
u32 val = 0;
int ret;
u32 regdata[14];
const char *str;
struct property *proper;
/* 获取设备树中的属性数据 */
dtsled.nd = of_find_node_by_path("/ledtest");
if(dtsled.nd == NULL) {
printk("ledtest node nost find!\r\n");
return -EINVAL;
} else {
printk("ledtest node find!\r\n");
}
/* 初始化LED */
BCM2837_GPFSEL2 = of_iomap(dtsled.nd, 0);
BCM2837_GPSET0 = of_iomap(dtsled.nd, 1);
BCM2837_GPCLR0 = of_iomap(dtsled.nd, 2);
/*初始化引脚功能，同时输出高电平*/
val = readl(BCM2837_GPFSEL2);
val = val | (1<<((LED_PIN % 10) * 3));
writel(val, BCM2837_GPFSEL2);
writel(1<<(LED_PIN), BCM2837_GPSET0);
/* 注册字符设备驱动 */
/* 1、创建设备号 */
if (dtsled.major) {
/* 定义了设备号 */
dtsled.devid = MKDEV(dtsled.major, 0);
register_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME);
} else {
/* 没有定义设备号 */
alloc_chrdev_region(&dtsled.devid, 0, DTSLED_CNT, DTSLED_NAME); /* 申请设备号 */
dtsled.major = MAJOR(dtsled.devid); /* 获取分配号的主设备号 */
dtsled.minor = MINOR(dtsled.devid); /* 获取分配号的次设备号 */
}
printk("dtsled major=%d,minor=%d\r\n",dtsled.major, dtsled.minor);
/* 2、初始化cdev */
dtsled.cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev_init(&dtsled.cdev, &dtsled_fops);
/* 3、添加一个cdev */
cdev_add(&dtsled.cdev, dtsled.devid, DTSLED_CNT);
/* 4、创建类 */
dtsled.class = class_create(THIS_MODULE, DTSLED_NAME);
if (IS_ERR(dtsled.class)) {
return PTR_ERR(dtsled.class);
}
/* 5、创建设备 */
dtsled.device = device_create(dtsled.class, NULL, dtsled.devid, NULL, DTSLED_NAME);
if (IS_ERR(dtsled.device)) {
return PTR_ERR(dtsled.device);
}
return 0;
}
/*
* @description : 驱动出口函数
* @param : 无
* @return : 无
*/
static void __exit led_exit(void)
{
/* 取消映射 */
iounmap(BCM2837_GPFSEL2);
iounmap(BCM2837_GPSET0);
iounmap(BCM2837_GPCLR0);
/* 注销字符设备驱动 */
cdev_del(&dtsled.cdev);/* 删除cdev */
unregister_chrdev_region(dtsled.devid, DTSLED_CNT); /* 注销设备号 */
device_destroy(dtsled.class, dtsled.devid);
class_destroy(dtsled.class);
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("zsx");
三、运行测试
将编译出来的 led.ko文件拷贝到/lib/modules/5.10.17-v7l+/ 目录中，输入如下命令加载 led.ko 驱动模块：
sudo depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
sudo modprobe ledtest//加载驱动
dmesg //查看模块打印信息
驱动加载成功以后会自动在/dev 目录下创建设备节点文件/dev/ledtest。