mini2440的LEDS驱动程序和测试程序详解
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一 leds的驱动程序
位置：linux 2.6.29/drivers/char/mini2440_leds.c
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/irq.h>
#include <mach/regs-gpio.h>//具体头文件位置/opt/FriendlyARM/mini2440/linux-2.6.29/arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/*.h
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>//具体的头文件位置为/opt/FriendlyARM/mini2440/linux-2.6.29/include/linux/*.h
#include <linux/init.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/pci.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/atomic.h>
#include <asm/unistd.h>
#define DEVICE_NAME "leds" //定义驱动程序的名字为leds
static unsigned long led_table [] = {
S3C2410_GPB5,
S3C2410_GPB6,
S3C2410_GPB7,
S3C2410_GPB8,
}; //定义引脚的寄存器数组（无符号长整形，对应于引脚的地址）
static unsigned int led_cfg_table [] = {
S3C2410_GPB5_OUTP,
S3C2410_GPB6_OUTP,
S3C2410_GPB7_OUTP,
S3C2410_GPB8_OUTP,
}; //定义引脚功能，为输出（无符号整形）
static int sbc2440_leds_ioctl(
struct inode *inode,
struct file *file,
unsigned int cmd,
unsigned long arg)
{
switch(cmd) {
case 0:
case 1:
if (arg > 4) { //设备节点，文件描述符，LED灯编号，LED灯状态四个命令参数
return -EINVAL;
}
s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], !cmd);
return 0;
default:
return -EINVAL; //EINVAL：表示向函数传递了无效的参数（errno符号变量）
}
}
//初始化字符设备驱动的file_operations 的结构体
static struct file_operations dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.ioctl = sbc2440_leds_ioctl,
};
static struct miscdevice misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, /* 动态设备号 */
.name = DEVICE_NAME, /* 将在/dev目录生成led设备 */
.fops = &dev_fops, /* 驱动接口 */
};
static int __init dev_init(void)
{
int ret;
int i;
for (i = 0; i < 4; i++) {
/*设置GPIO对应的配置寄存器GPIOCON为输出状态*/
s3c2410_gpio_cfgpin(led_table[i], led_cfg_table[i]);
/*设置GPIO对应的数据寄存器GPIODAT为低电平,在模块加载结束后，四个LED应该是全部都是发光状态*/
s3c2410_gpio_setpin(led_table[i], 0);
}
//注册设备
ret = misc_register(&misc);
printk (DEVICE_NAME"\tinitialized\n");
return ret;
}
//注销设备驱动
static void __exit dev_exit(void)
{
misc_deregister(&misc);
}
module_init(dev_init); /*声明加载模块初始化函数*/
module_exit(dev_exit); /*声明卸载模块清除函数*/
MOUDLE_LICENSE("GPL"); /*许可证声明*/
MODULE_AUTHOR("FriendlyARM Inc."); /*作者信息*/
1 static 关键字的重要性
全局变量和函数全部用static 进行修饰，则其作用的范围仅仅限于当前的文件，而不是整个系统。防止编译器在连接时，会报告命名错误的“名字空间污染”的问题。
2 ioctl()函数
static int sbc2440_leds_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
ioctl函数是文件结构中的一个属性分量。ioctl是设备驱动程序中对设备的I/O通道进行管理的函数。所谓对I/O通道进行管理，就是对设备的一些特性进行控制，例如串口的传输波特率、马达的转速等等。
struct inode *inode，是设备节点号。fd就是用户程序打开设备时使用open函数返回的文件标示符，cmd就是用户程序对设备的控制命令，unsigned long arg是控制命令的个数。
驱动程序提供了对ioctl的支持，用户就可以在用户程序中使用ioctl函数控制设备的I/O通道。如果函数返回一个非负值，那么该值会被返回给调用程序，表示成功。韩式一般通过switch{case}对设备的一些特性进行控制。switch{case}结构，每一个case对应一个命令码，做出一些相应的操作。在本例中的cmd有两个可选项0和1.0表示灯灭，1表示灯亮。所以case 0,1都要进行操作。由于实际的硬件连接中，是低电平灯亮。所以在对引脚赋值时要取反。 s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], !cmd)
3 static int __init dev_init(void)
_init 宏，定义在include/linux/init.h中。对于非模块加载的驱动程序，通过_init 宏，会把函数中的代码放到.text.init段。这个段在系统启动后会被释放。这样函数代码只有在启动时执行一次，所以可以释放它们以节省内存空间，
3初始化字符设备驱动的file_operations 的结构体
结构体file_operations在头文件 linux/fs.h中定义，用来存储驱动内核模块提供的对 设备进行各种操作的函数的指针。该结构体的每个域都对应着驱动内核模块用来处理某个被请求的 事务的函数的地址。
4ret = misc_register(&misc);
misc_register()用主编号10调用 register_chrdev()，设备名称和函数表指针通过miscdevice数据结构获得。同样，miscdevice 数据结构还保存设备驱动程序所使用的次要号码。完成设备的注册。
5 printk（）
利用 printk可以实现内核到Linux 控制台的格式化输出。其用法与标准C的printf类似。在调用驱动程序时，依靠printk输出信息跟踪程序，是很有效的方法。与标准C的printf 不同的是，printk支持分级输出。默认为第四级的输出KERN_ERR。
二 LED测试程序
/opt/FriendlyARM/mini2440/examples/leds
#include <stdio.h> /*下面函数要用到的头文件*/
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
int main(int argc, char **argv) /*运行时参数传递，开或关哪个LED*/
{
int on; /*定义led状态变量，1表示灯亮，2表示灯灭*/
int led_no; /*定义led变量--哪个led*/
int fd; /*定义led设备文件描述符的变量*/
if ( argc != 3 || \ /*判断命令输入参数个数*/
sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || \ /* 第一个字符串参数表示要操作led*/
sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 || \ /*第2个字符串参数作为LED状态*/
on < 0 || on > 1 || \ /*开和关，两个状态*/
led_no < 0 || led_no > 3 ) \ /*4个LED*/
{
fprintf(stderr, "Usage: leds led_no 0|1\n"); /*如果条件不满足输出出错信息*/
exit(1); /*退出程序,返回1，表示出现错误*/
}
fd = open("/dev/leds0", 0); /*为只读打开leds0文件，取出文件描述符*/
if (fd < 0) {
fd = open("/dev/leds", 0); /*如果打开leds0出错，再以只读方式打开leds文件*/
}
if (fd < 0) {
perror("open device leds"); /*如果打开led文件出错，拿不到文件描述符，用perror宏输出错原因及信息*/
exit(1); /*出错退出*/
}
ioctl(fd, on, led_no); /*用ioctl()函数控制LED,其中fd--是前面打开的LED文件描述符，on--是开关命令0和1，led_no--是哪个LED*/
close(fd); /*关闭LED描述符，与前面open()对应*/
return 0; /*正常返回*/
}
说明：sscanf() - 从一个字符串中读进与指定格式相符的数据. sscanf与scanf类似，都是用于输入的，只是后者以键盘(stdin)为输入源，前者以固定字符串为输入源。其中的format可以是一个或多个 {%[*] [width] [{h | l | I64 | L}]type | ' ' | '\t' | '\n' | 非%符号}
sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 ||
表示从argv[1](argv[2])读字符，并转换成整形给led_no(on)。
三 Makefile
CROSS=arm-linux- #定义变量CROSS
all: led
led: led.c #定义led的规则
$(CROSS)gcc -o led led.c #这句把CROSS变量替换，可以还原成arm-linux-gcc -o led led.c
clean:
@rm -vf led *.o *~ #rm指令可删除 -v表示显示指令执行过程 -f表示强制文件或目录