linux驱动开发（一）

1：驱动开发环境

要进行linux驱动开发我们首先要有linux内核的源码树，并且这个linux内核的源码树要和开发板中的内核源码树要一直；

比如说我们开发板中用的是linux kernel内核版本为2.6.35.7，在我们ubuntu虚拟机上必须要有同样版本的源码树，

我们再编译好驱动的的时候，使用modinfo XXX命令会打印出一个版本号，这个版本号是与使用的源码树版本有关，如果开发板中源码树中版本与

modinfo的版本信息不一致使无法安装驱动的；

我们开发板必须设置好nfs挂载；这些在根文件系统一章有详细的介绍；

2：开发驱动常用的几个命令

lsmod ：list moduel 把我们机器上所有的驱动打印出来，

insmod：安装驱动

rmmod：删除驱动

modinfo：打印驱动信息

3：写linux驱动文件和裸机程序有很大的不同，虽然都是操作硬件设备，但是由于写裸机程序的时候是我们直接写代码操作硬件设备，这只有一个层次；

而我们写驱动程序首先要让linux内核通过一定的接口对接，并且要在linux内核注册，应用程序还要通过内核跟应用程序的接口相关api来对接；

 4：驱动的编译模式是固定的，以后编译驱动的就是就按照这个模式来套即可，下面我们来分下一下驱动的编译规则：

#ubuntu的内核源码树，如果要编译在ubuntu中安装的模块就打开这2个
#KERN_VER = $(shell uname -r)
#KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build


# 开发板的linux内核的源码树目录
KERN_DIR = /root/driver/kernel

obj-m    += module_test.o

all:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules

cp:
cp *.ko /root/porting_x210/rootfs/rootfs/driver_test

.PHONY: clean    
clean:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean

make -C $(KERN_DIR) M=`PWD` modules

这句话代码的作用就是到 KERN_DIR这个文件夹中 make modules

把当前目录赋值给M，M作为参数传到主目录的Makefile中，实际上是主目录的makefile中有目标modules，下面有一定的规则来编译驱动；

#KERN_VER = $(shell uname -r)

#KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build

我们在ubuntu中编译内核的时候用这两句代码，因为在ubuntu中为我们保留了一份linux内核的源码树，我们编译的时候直接调用那个源码树的主Makefile以及一些头文件、内核函数等；

了解规则以后，我们设置好KERN_DIR、obj-m这两个变量以后直接make就可以了；

经过编译会得到下面一些文件：

下面我们可以使用

lsmod命令来看一下我们ubuntu机器现有的一些驱动

可以看到有很多的驱动，

下面我们使用

insmod XXX命令来安装驱动，在使用lsmod命令看一下实验现象

可以看到我们刚才安装的驱动放在了第一个位置；

使用modinfo来打印一下驱动信息

 modinfo xxx.ko

这里注意vermagic 这个的1.8.0-41是你用的linux内核源码树的版本号，只有这个编译的版本号与运行的linux内核版本一致的时候，驱动程序才会被安装

 注意license：GPL linux内核开元项目的许可证一般都是GPL这里尽量设置为GPL，否则有些情况下会出现错误；

下面使用

rmmod xxx删除驱动；

-------------------------------------------------------------------------------------

5：下面我们分析一下驱动。C文件

#include <linux/module.h>        // module_init  module_exit
#include <linux/init.h>            // __init   __exit

// 模块安装函数
static int __init chrdev_init(void)
{    
    printk(KERN_INFO "chrdev_init helloworld init
");
    //printk("<7>" "chrdev_init helloworld init
");
    //printk("<7> chrdev_init helloworld init
");

    return 0;
}

// 模块下载函数
static void __exit chrdev_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "chrdev_exit helloworld exit
");
}


module_init(chrdev_init);
module_exit(chrdev_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");                // 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION("module test");    // 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS("alias xxx");            // 描述模块的别名信息

module_init宏的作用就是把insmod与module_init(XXX)中的XXX绑定起来，insmod命令实际上是执行的chrdev_init这个函数；

我们写的这个chrdev_init函数只有一条打印信息；

因为内核的printk函数是设置打印级别的，我们可以是用dmesg命令来查看打印信息

如上面图，可见我们insmod的时候打印了 chrdev_init helloworld init这条信息，这里正是chrdev_init 这个函数中打印的信息；

因为这里用到了很多内核函数、宏等，所以要包含这些函数、宏的头文件

我们可以建立内核的man手册来查询这些函数；

http://blog.sina.com.cn/s/blog_6642cd020101gtin.html

 下载的版本为linux-2.6.35.7建立内核man手册

现在就可以man printk来查找linux内核函数了，但是这里注意到，好像还是没有相关的头文件包含

可以参考，常用的内核函数的头文件包含，

http://blog.csdn.net/guowenyan001/article/details/43342301

最后办法就是把内核文件在SI中建立连接来查找；

下面来看一下__init

#define __init __section(.init.text) __cold notrace

用来定义段属性的，把Chrdev_init函数定义为.init.text段，这个段在启动内核以后会内核会自动释放掉，以节省内存空间；

采用2.6.35.7源码树编译在开发板上运行；

KERN_DIR = /usr/bhc/kernel/linux-2.6.35.7/

把KERN_DIR目录变量更改为我们安装的内核源码树目录即可

make

注意：一定要把源码树目录中主Makefile中ARCH、cross_compile变量的值更改了；

 开发板使用在zImage 也要是用这个内核来编译的zImage

在开发板中同样使用

lsmod

insmod

rmmod

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

6：应用层是如何调用驱动的

在应用层进行应用编程的时候我们对底层设备的操作包括：open close write read 等操作；

如fd = open("/dev/mouse", O_RDWR);

这些操作都是通过内核给定的api接口来实现的，这些接口是通过file_operations这个结构体来实现的

struct file_operations {
    struct module *owner;
    loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);
    ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
    ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
    ssize_t (*aio_read) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t);
    ssize_t (*aio_write) (struct kiocb *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t);
    int (*readdir) (struct file *, void *, filldir_t);
    unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
    int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long);
    long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
    long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long);
    int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
    int (*open) (struct inode *, struct file *);
    int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id);
    int (*release) (struct inode *, struct file *);
    int (*fsync) (struct file *, int datasync);
    int (*aio_fsync) (struct kiocb *, int datasync);
    int (*fasync) (int, struct file *, int);
    int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *);
    ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int);
    unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
    int (*check_flags)(int);
    int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *);
    ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int);
    ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int);
    int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **);
};

这个结构体中包含了对硬件的所有操作；

结构体中大多都是函数指针，这些函数指针指向真正的设备的操作函数；

写好硬件真正的读写函数以后，在建立一个struct file_operations类型的结构体，把相应的操作对应真正的读写函数初始化以后，

我们还需要把这个结构体向内核初始化，告诉内核，让内核知道我们建立了一个驱动，

我们用register_chrdev这个函数来向内核注册：

static inline int register_chrdev(unsigned int major, const char *name, const struct file_operations *fops)
{
return __register_chrdev(major, 0, 256, name, fops);

}

static inline void unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
{
__unregister_chrdev(major, 0, 256, name);
}

这个函数来注销驱动

注册的时候需要一个注册号major、name、以及建立好的struct file_operations结构体；

内核中有一个结构体数组，这个数组中一共255个元素，我们写好的驱动注册的时候需要一个major主设备号，这个主设备号对应数组的下标，注册的时候设备命令以及file_operations的指针就放入了这个结构体数组对应的major下标的那个元素中；

注册以后，内核知道有这个设备了，应用程序才可以通过内核来调用api来操作这个设备；

应用是如何调用驱动呢？

应用调用驱动是通过驱动设备文件来调用驱动的，我们首先要用mknod /dev/xxx c 主设备号 次设备号 命令来创建驱动设备文件，

这样的话应用程序就可以通/dev/xxx这个设备驱动文件，获取对应的主设备号，内核在通过这个主设备号找到设备名称和file_operations这个结构体；

可以看一下上面这个图：

应用程序：通过/dev/xxx设备文件来找到这个主设备号，在通过系统api（open、close、read、write），执行对设备的操作；

而在内核中linux内核通过主设备号找到file_operation这个结构图，在通过这个结构体找到真正的操作设备的函数；

所以我们写驱动程序在应用层做的事情就是：

使用mknod命令来建立设备驱动文件； 

找到设备文件，调用api操作设备即可；

在linux内核中要做的事情有：

写好真正的设备操作函数，建立file_operation结构体，用register_chrdev函数来向内核注册；

下面我们对每一个步骤做详细的操作分析：

真正操作硬件设备的函数（以led为例）

#include <linux/module.h> // module_init module_exit
#include <linux/init.h>    // __init __exit
#include <linux/fs.h>

#define MYMAJOR 200
#define MYNAME    "LED_DEVICE"

 //int (*open) (struct inode *, struct file *);

//open函数的格式是上面的格式：

static int led_dev_open(struct inode *inode, struct file *file)

{

　　printk(KERN_INFO "led_dev_open open
");

}

//release函数的原型是：int (*release) (struct inode *, struct file *);

static int led_dev_close（struct inode *inode, struct file *file）

{

　　printk(KERN_INFO "led_dev_close close
");

}

static const struct file_operations led_dev_fops{

　　.opne = led_dev_open,

　　.release = led_dev_close,

}

static int __init leddev_init(void)

{

　　int ret = -1;

　　printk(KERN_INFO "leddev_init");

　　

　　ret = register_chrdev(MYMAJOR, MYNAME, &led_dev_fops);

　　if(ret) {

　　　　printk(KERN_ERR "led devices rigister failed");
　　　　retunt -EINVAL;
　　}

　　printk(KERN_INFO "led regist sucess");

　　return 0;

}

static int __exit leddev_exit(void)

{

　　printfk(KERN_INFO "led device exit");

　　unregister_chrdev(MYMAJOR, NAME)；

}

module_init(leddev_init);
module_exit(leddev_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("bh

c"); // 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION("led test"); // 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS("alias xxx"); // 描述模块的别名信息

这样我们就可以去编译以后在开发板中使用insmod rmmod等命令来安装删除驱动了；

在这里补充一问题，安装好驱动以后，主设备号可以在/proc/devices文件中查看，但是由于不同的设备主设备号占用的不一样，有时候需要系统来自动分配

主设备号，这个如何实现呢：

我们可以在register_chrdev函数的major变量传参0进去，因为这个函数的返回值为主设备号，所以我们定义一个全局变量来接受这个值即可

static int mymajor;

//注册的时候

mymajor = register_chrdev(0, MYNAME, &ded_dev_fops);

//释放的时候

unregister_chrdev(mymajor, MYNAME);

这样即可；

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 下面介绍api的write read函数：

read函数的函数原型是下面：

ssize_t seq_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)

write函数的函数原型：

static ssize_t ab3550_bank_write(struct file *file, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)

write函数的函数原型是这样的

这里注意下：应用层面的内存buf与内核中的buf数据不能直接交换的，不能用memcpy函数复制；

要使用

copy_form_user

copy_to_user两个函数；

static inline long copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n);

static inline long copy_from_user(void *to, const void __user * from, unsigned long n)

两个函数的原型为上：

app程序

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#define FILE "/dev/led_device"

char ubuf[100];

int main(void)
{
    int fd = -1;
    int ret = -1;
    
    //打开led设备
    fd = open(FILE, O_RDWR);
    if(fd < 0) {
        printf("/dev/led_device open failed
");
        return -1;
    }
    printf("/dev/led_device open success
");
    
    //写led设备
    ret = write(fd, "led_blink_bbb", 13);
    if(ret < 0) {
        printf("write error
");
    }
    printf("write success...
");
    
    //读led设备
    ret =  read(fd, ubuf, 100);
    printf("read is %s
", ubuf);    
    
    //关闭led设备
    close(fd);
    
}

驱动程序相关代码

#include <linux/module.h>        // module_init  module_exit
#include <linux/init.h>            // __init   __exit
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>

#define MYMAJOR        200
#define MYNAME        "LED_DEVICE"

static char kbuf[100];
static int mymojor;

static int led_dev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk(KERN_INFO "led_dev open
");
    
    return 0;
}

static int led_dev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk(KERN_INFO "led_dev close
");
    
    return 0;
}

ssize_t led_dev_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
    int ret = -1;
        
    ret = copy_to_user(buf, kbuf, sizeof(kbuf));
    if(ret) {
        printk(KERN_ERR "kernel led read error
");
    }
    printk(KERN_INFO "led device read success
");
}

static ssize_t led_dev_write(struct file *file, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    int ret = -1;
    
    ret = copy_from_user(kbuf, user_buf, count);
    if(ret) {
        printk(KERN_ERR "kernel led write error
");
        return -EINVAL;
    }
    printk(KERN_INFO "led device write success
");
    
    return 0;
}

static const struct file_operations led_dev_fops = {
    .open = led_dev_open,
    .write = led_dev_write,
    .read = led_dev_read,    
    .release = led_dev_release,
    .owner = THIS_MODULE,
};





// 模块安装函数
static int __init leddev_init(void)
{    
    
    printk(KERN_INFO "led_device init
");
    //printk("<7>" "chrdev_init helloworld init
");
    //printk("<7> chrdev_init helloworld init
");
    
    //在这里进行注册驱动，因为安装驱动实际上执行的就是这个函数；
    mymojor = register_chrdev(0, MYNAME, &led_dev_fops);
    
    if(!mymojor)
    {
        printk(KERN_ERR "led_device failed
");
        
        return -EINVAL;
    }
    
    printk(KERN_INFO "leddev_dev regist success
");
    
    return 0;
}

// 模块下载函数
static void __exit leddev_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "leddev_dev  exit
");
    
    //注销led设备驱动
    unregister_chrdev(mymojor, MYNAME);
    
    printk(KERN_INFO "leddev_dev  unregist success
");

    
}


module_init(leddev_init);
module_exit(leddev_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("bhc");                // 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION("led test");    // 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS("alias xxx");            // 描述模块的别名信息

编译以后在开发板上测试。。。。。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

下面我们的低层驱动开始真正的操作硬件了：

在操作硬件的时候，我们会用到硬件的香瓜寄存器，因为我们之前在逻辑程序中使用的物理地址来直接写的，而我们在开发板上移植好内核以后

我们的内核程序就是运行在虚拟地址上了，所以我们要看一下我们的linux内核中虚拟地址跟物理地址是如何映射的，三星在移植的内核的时候，把硬件相关

的寄存器，建立了三个映射表文件，让我们来查找这些物理地址对应的虚拟地址：

首先来看一下静态虚拟地址映射：

分别为

arch/arm/plat-samsung/plat/map-base.h

看一下这个文件中的内容：

#define S3C_VA_IRQ    S3C_ADDR(0x00000000)    /* irq controller(s) */
#define S3C_VA_SYS    S3C_ADDR(0x00100000)    /* system control */
#define S3C_VA_MEM    S3C_ADDR(0x00200000)    /* memory control */
#define S3C_VA_TIMER    S3C_ADDR(0x00300000)    /* timer block */
#define S3C_VA_WATCHDOG    S3C_ADDR(0x00400000)    /* watchdog */
#define S3C_VA_OTG    S3C_ADDR(0x00E00000)    /* OTG */
#define S3C_VA_OTGSFR    S3C_ADDR(0x00F00000)    /* OTG PHY */
#define S3C_VA_UART    S3C_ADDR(0x01000000)    /* UART */

因为cpu的相关模块的寄存器地址都是分块的，如终端相关寄存器，被分配在一起，如mem内存相关寄存器，map-base.h中把各个模块先关的虚拟基地址罗列了出来；

arch/arm/plat-s5p/include/plat/map-s5p.h

#define S5P_VA_CHIPID        S3C_ADDR(0x00700000)
#define S5P_VA_GPIO        S3C_ADDR(0x00500000)
#define S5P_VA_SYSTIMER        S3C_ADDR(0x01200000)
#define S5P_VA_SROMC        S3C_ADDR(0x01100000)
#define S5P_VA_AUDSS        S3C_ADDR(0X01600000)

#define S5P_VA_UART0        (S3C_VA_UART + 0x0)
#define S5P_VA_UART1        (S3C_VA_UART + 0x400)
#define S5P_VA_UART2        (S3C_VA_UART + 0x800)
#define S5P_VA_UART3        (S3C_VA_UART + 0xC00)

#define S3C_UART_OFFSET        (0x400)

#define VA_VIC(x)        (S3C_VA_IRQ + ((x) * 0x10000))
#define VA_VIC0            VA_VIC(0)
#define VA_VIC1            VA_VIC(1)
#define VA_VIC2            VA_VIC(2)
#define VA_VIC3            VA_VIC(3)

这个文件中三星工程师把要用得到的模块的基地址又细化了，如GPIO UART0-3 SROM VIC中断，如我们要添加新的模块的话，可以在这个文件中，定义相关模块寄存器

的基地址；

arch/arm/mach-s5pv210/include/mach/regs-gpio.h

arch/arm/mach-s5pv210/include/mach/gpio-bank.h

可以看到在gpio-bank.h文件中，定义了每个寄存器的虚拟地址；我们在操作相关寄存器的时候直接用这里定义好的宏就可以；

如何遇到一个新的开发板如何找虚拟内存映射表呢，一般都是在arch/arm/plat或者 arch/arm/mach 等目录，一般是文件名都是map-文件；

 下面开始我们真正的应用程序通过驱动来控制led硬件；

驱动模块

#include <linux/module.h>        // module_init  module_exit
#include <linux/init.h>            // __init   __exit
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <plat/map-base.h>
#include <plat/map-s5p.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/gpio-bank.h>

#include <linux/string.h>

#define MYMAJOR        200
#define MYNAME        "LED_DEVICE"

#define GPJ0CON        S5PV210_GPJ0CON
#define GPJ0DAT        S5PV210_GPJ0DAT

#define rGPJ0CON    *((volatile unsigned int *)GPJ0CON)
#define rGPJ0DAT    *((volatile unsigned int *)GPJ0DAT)

static char kbuf[100];
static int mymojor;

static int led_dev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk(KERN_INFO "led_dev open
");
    
    return 0;
}

static int led_dev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk(KERN_INFO "led_dev close
");
    
    return 0;
}

ssize_t led_dev_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
    int ret = -1;
        
    ret = copy_to_user(buf, kbuf, sizeof(kbuf));
    if(ret) {
        printk(KERN_ERR "kernel led read error
");
    }
    printk(KERN_INFO "led device read success
");
}

static ssize_t led_dev_write(struct file *file, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    int ret = -1;
    
    //首先把kbuf清零
    memset(kbuf, 0, sizeof(kbuf));
    
    ret = copy_from_user(kbuf, user_buf, count);
    if(ret) {
        printk(KERN_ERR "kernel led write error
");
        return -EINVAL;
    }
    
    printk(KERN_INFO "led device write success
");
    
    if (kbuf[0] == '1') {
        rGPJ0CON = 0x11111111;
        rGPJ0DAT = ((0<<3) | (0<<4) | (0<<5));
    }
    
    if (kbuf[0] == '0') {
        rGPJ0DAT = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));
    }
    
    return 0;
}

static const struct file_operations led_dev_fops = {
    .open = led_dev_open,
    .write = led_dev_write,
    .read = led_dev_read,    
    .release = led_dev_release,
    .owner = THIS_MODULE,
};





// 模块安装函数
static int __init leddev_init(void)
{    
    
    printk(KERN_INFO "led_device init
");
    //printk("<7>" "chrdev_init helloworld init
");
    //printk("<7> chrdev_init helloworld init
");
    
    //在这里进行注册驱动，因为安装驱动实际上执行的就是这个函数；
    mymojor = register_chrdev(0, MYNAME, &led_dev_fops);
    
    if(!mymojor)
    {
        printk(KERN_ERR "led_device failed
");
        
        return -EINVAL;
    }
    
    printk(KERN_INFO "leddev_dev regist success
");
    
    return 0;
}

// 模块下载函数
static void __exit leddev_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "leddev_dev  exit
");
    
    //注销led设备驱动
    unregister_chrdev(mymojor, MYNAME);
    
    printk(KERN_INFO "leddev_dev  unregist success
");

    
}


module_init(leddev_init);
module_exit(leddev_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("bhc");                // 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION("led test");    // 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS("alias xxx");            // 描述模块的别名信息

app文件

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>


#define FILE "/dev/led_device"

char ubuf[100];

int main(void)
{
    int fd = -1;
    int ret = -1;
    
    //打开led设备
    fd = open(FILE, O_RDWR);
    if(fd < 0) {
        printf("/dev/led_device open failed
");
        return -1;
    }
    
    printf("please input on | off | quit.
");        
    
    while (1) {
        memset(ubuf, 0, sizeof(ubuf));
        scanf("%s", ubuf);
        if (!strcmp(ubuf, "on")) {
            write(fd , "1", 1);
        }
        if (!strcmp(ubuf, "off")) {
            write(fd, "0", 1);
        }
        if (!strcmp(ubuf, "quit")) {
            break;
        }
    }    
    
    //读led设备
    //ret =  read(fd, ubuf, 100);
    //printf("read is %s
", ubuf);    
    
    //关闭led设备
    close(fd);
    
}

使用动态虚拟地址

动态虚拟地址：当我们要使用这个寄存器的物理地址的时候，不用事先建立好的页表，而是给物理地址动态的分配一个虚拟地址，操作的时候直接使用这个动态分配的虚拟地址

操作物理地址即可，使用完以后取消映射即可；

使用动态虚拟地址映射首先：

1：建立映射

使用request_mem_region向内核申请虚拟地址空间；

#define request_mem_region(start,n,name) __request_region(&iomem_resource, (start), (n), (name), 0)

request_mem_region实际上是一个宏，真正调用的是 __request_region这个函数；

request_mem_region宏需要三个参数：start：启示的物理地址，n长度，name 

申请成功则返回0；

ioremap

 #define ioremap(cookie,size) __arm_ioremap(cookie, size, MT_DEVICE)

 也是一个宏，调用的是内核函数__arm_ioremap

 这个宏需要两个参数起始物理地址以及 长度；

2：使用完以后我们首先要消除映射

取消映射iounmap宏

#define iounmap(cookie) __iounmap(cookie)

 接受一个参数，起始物理地址；

然后在消除分配的虚拟地址

使用release_mem_region

 #define release_mem_region(start,n) __release_region(&iomem_resource, (start), (n))

 这个宏只需要两个参数即可一个是起始物理地址，一个长度；

下面看具体代码：我们只修改驱动代码，应用层代码不进行修改了。。。

#include <linux/module.h>        // module_init  module_exit
#include <linux/init.h>            // __init   __exit
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <plat/map-base.h>
#include <plat/map-s5p.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/gpio-bank.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/string.h>
#include <asm/io.h>

#define MYMAJOR            200
#define MYNAME            "LED_DEVICE"

#define GPJ0_PA_base        0xE0200240        
#define GPJ0CON_PA_OFFSET    0x0


unsigned int *pGPJ0CON;
unsigned int *pGPJ0DAT;

static char kbuf[100];
static int mymojor;

static int led_dev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk(KERN_INFO "led_dev open
");
    
    return 0;
}

static int led_dev_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk(KERN_INFO "led_dev close
");
    
    return 0;
}

ssize_t led_dev_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
    int ret = -1;
        
    ret = copy_to_user(buf, kbuf, sizeof(kbuf));
    if(ret) {
        printk(KERN_ERR "kernel led read error
");
    }
    printk(KERN_INFO "led device read success
");
}

static ssize_t led_dev_write(struct file *file, const char __user *user_buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
    int ret = -1;
    
    //首先把kbuf清零
    memset(kbuf, 0, sizeof(kbuf));
    
    ret = copy_from_user(kbuf, user_buf, count);
    if(ret) {
        printk(KERN_ERR "kernel led write error
");
        return -EINVAL;
    }
    
    printk(KERN_INFO "led device write success
");
    
    if (kbuf[0] == '1') {
        *pGPJ0CON = 0x11111111;
        *(pGPJ0CON + 1) = ((0<<3) | (0<<4) | (0<<5));
    }
    
    if (kbuf[0] == '0') {
        *(pGPJ0CON + 1) = ((1<<3) | (1<<4) | (1<<5));
    }
    
    return 0;
}

static const struct file_operations led_dev_fops = {
    .open = led_dev_open,
    .write = led_dev_write,
    .read = led_dev_read,    
    .release = led_dev_release,
    .owner = THIS_MODULE,
};


// 模块安装函数
static int __init leddev_init(void)
{    
    
    printk(KERN_INFO "led_device init
");
    //printk("<7>" "chrdev_init helloworld init
");
    //printk("<7> chrdev_init helloworld init
");
    
    //在这里进行注册驱动，因为安装驱动实际上执行的就是这个函数；
    mymojor = register_chrdev(0, MYNAME, &led_dev_fops);
    
    if(!mymojor)
    {
        printk(KERN_ERR "led_device failed
");
        
        return -EINVAL;
    }
    
    printk(KERN_INFO "leddev_dev regist success
");
    
    if(!request_mem_region(GPJ0_PA_base + GPJ0CON_PA_OFFSET, 8, "GPJ0PABAST")) {
        return -EINVAL;
    }
    
    pGPJ0CON = ioremap(GPJ0_PA_base + GPJ0CON_PA_OFFSET, 4);
        
    return 0;
}

// 模块下载函数
static void __exit leddev_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "leddev_dev  exit
");
    
    //注销led设备驱动
    unregister_chrdev(mymojor, MYNAME);
    
    iounmap(GPJ0_PA_base + GPJ0CON_PA_OFFSET);
    
    release_mem_region(GPJ0_PA_base + GPJ0CON_PA_OFFSET, 8);
    
    printk(KERN_INFO "leddev_dev  unregist success
");

    
}


module_init(leddev_init);
module_exit(leddev_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("bhc");                // 描述模块的作者
MODULE_DESCRIPTION("led test");    // 描述模块的介绍信息
MODULE_ALIAS("alias xxx");            // 描述模块的别名信息