专题11-LED驱动程序设计
第1课-字符设备控制
- 设备控制理论
（1）作用
大部分驱动程序除了需要提供读写设备的能力外,还需要具备控制设备的能力。比如: 改变波特率。
（2）应用程序接口
在用户空间，使用ioctl系统调用来控制设备，原型如下:
int ioctl(int fd,unsigned long cmd,...)
fd: 要控制的设备文件描述符
cmd: 发送给设备的控制命令
…: 第3个参数是可选的参数，存在与否是依赖于控制命令(第2 个参数)。
（3）设备驱动方法
当应用程序使用ioctl系统调用时，驱动程序将由如下函数来响应：
1: 2.6.36 之前的内核
long (*ioctl) (struct inode* node ,struct file* filp, unsigned int cmd,unsigned long arg)
2:2.6.36之后的内核
long (*unlocked_ioctl) (struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
参数cmd: 通过应用函数ioctl传递下来的命令
- 设备控制实现
（1） 定义命令
命令从其实质而言就是一个整数, 但为了让这个整数具备更好的可读性，我们通常会把这个整数分为几个段：类型（8位），序号，参数传送方向，参数长度。
Type(类型/幻数): 表明这是属于哪个设备的命令。
Number(序号)，用来区分同一设备的不同命令
Direction：参数传送的方向，可能的值是_IOC_NONE(没有数据传输), _IOC_READ, _IOC_WRITE（向设备写入参数）
Size： 参数长度
Linux系统提供了下面的宏来帮助定义命令:
_IO(type,nr)：不带参数的命令
_IOR(type,nr,datatype)：从设备中读参数的命令
_IOW(type,nr,datatype)：向设备写入参数的命令
例：
#define MEM_MAGIC ‘m’ //定义幻数
#define MEM_SET _IOW(MEM_MAGIC, 0, int)
（2） 实现操作
unlocked_ioctl函数的实现通常是根据命令执行的一个switch语句。但是，当命令号不能匹配任何一个设备所支持的命令时，返回-EINVAL.
编程模型：
Switch cmd
Case 命令A：
//执行A对应的操作
Case 命令B：
//执行B对应的操作
Default:
// return -EINVAL
- 自己动手写驱动
Led.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/io.h>
#include <mach/gpio-bank-k.h>
#include "led.h"
#define LEDCON 0x7f008800
#define LEDDAT 0x7f008808
unsigned int *led_config;
unsigned int *led_data;
struct cdev cdev;
dev_t devno;
int led_open(struct inode *node, struct file *filp)
{
led_config = ioremap(LEDCON,4);
writel(0x11110000,led_config);
led_data = ioremap(LEDDAT,4);
return 0;
}
long led_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
switch (cmd)
{
case LED_ON:
writel(0x00,led_data);
return 0;
case LED_OFF:
writel(0xff,led_data);
return 0;
default:
return -EINVAL;
}
}
static struct file_operations led_fops =
{
.open = led_open,
.unlocked_ioctl = led_ioctl,
};
static int led_init()
{
cdev_init(&cdev,&led_fops);
alloc_chrdev_region(&devno, 0 , 1 , "myled");
cdev_add(&cdev, devno, 1);
return 0;
}
static void led_exit()
{
cdev_del(&cdev);
unregister_chrdev_region(devno,1);
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
led_app.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include "led.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
int cmd;
if (argc <2 )
{
printf("please enter the second para! ");
return 0;
}
cmd = atoi(argv[1]);
fd = open("/dev/myled",O_RDWR);
if (cmd == 1)
ioctl(fd,LED_ON);
else
ioctl(fd,LED_OFF);
return 0;
}