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  • Linux 下操作GPIO(两种方法,驱动和mmap)(转载)

    目前我所知道的在Linux下操作GPIO有两种方法:

    1.编写驱动,这当然要熟悉Linux下驱动的编写方法和技巧,在驱动里可以使用ioremap函数获得GPIO物理基地址指针,然后使用这个指针根据ioctl命令进行GPIO寄存器的读写,并把结果回送到应用层。这里提供一点程序片断供大家参考:

        int  init_module(void){

            printk(KERN_ALERT "ioctl load. ");

        register_chrdev(254,"ioreg",&fops);

            stb_gpio = (STBX25XX_GPIO_REG *)ioremap(GPIO_BASE,GPIO_LEN);

        if(stb_gpio == NULL){

                printk(KERN_ALERT "can''t get io base. ");

            return -1;

            }

        return 0;

    }

    int io_ioctl (struct inode *inode, struct file *filp,unsigned int cmd, unsigned long arg){

        unsigned long uGpio;

        printk(KERN_ALERT "io_ioctl cmd=%04x,arg=%04x. ",cmd,(int)arg);

        switch(cmd){

            case SET_IO_DIR:{

                 printk(KERN_ALERT "SET_IO_DIR ");

                 break;

            }

            case SET_IO_VALUE:{

                 printk(KERN_ALERT "SET_IO_VALUE ");

                 break;

            }

            case GET_IO_VALUE:{

                 printk(KERN_ALERT "GET_IO_VALUE ");

                 uGpio = stb_gpio->GPI;

                 printk(KERN_ALERT "GPIO = %08x",(int)uGpio);

                 copy_to_user((void *)arg,(const void *) &uGpio,sizeof(uGpio));

                 break;

            }

            case GET_IO_DIR:{

                 printk(KERN_ALERT "GET_IO_DIR ");

                 break;

            }

        }

        return 0;

    }  

    2.  在应用层使用mmap函数在应用层获得GPIO物理基地址对应的虚拟地址指针,然后使用这个指针来读写GPIO寄存器,这里提供一点程序片断供大家参考:  

    char dev_name[] = "/dev/mem";

            GPIO_REGISTER  *gpio_base;

            fd  =  open(dev_name,O_RDWR);

            if(fd<0){

                   printf("open %s is error ",dev_name);

                   return -1 ;

            }

            gpio_base = (GPIO_REGISTER *)mmap( 0, 0x32, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,fd, 0x40060000 );

            if(gpio_base == NULL){

                    printf("gpio base mmap is error ");

                    close(fd);

                    return -1;

            }

            gpio_base->or  = (gpio_base->or & 0x7fffffff);
    mmap

    功能描述:
    mmap将一个文件或者其它对象映射进内存。文件被映射到多个页上,如果文件的大小不是所有页的大小之和,最后一个页不被使用的空间将会清零。munmap执行相反的操作,删除特定地址区域的对象映射。
    基 于文件的映射,在mmap和munmap执行过程的任何时刻,被映射文件的st_atime可能被更新。如果st_atime字段在前述的情况下没有得到 更新,首次对映射区的第一个页索引时会更新该字段的值。用PROT_WRITE 和 MAP_SHARED标志建立起来的文件映射,其st_ctime 和 st_mtime
    在对映射区写入之后,但在msync()通过MS_SYNC 和 MS_ASYNC两个标志调用之前会被更新。

    用法: 
    #include <sys/mman.h>
    void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags,
        int fd, off_t offset);
    int munmap(void *start, size_t length);

    参数:  
    start:映射区的开始地址。
    length:映射区的长度。
    prot:期望的内存保护标志,不能与文件的打开模式冲突。是以下的某个值,可以通过or运算合理地组合在一起
    PROT_EXEC //页内容可以被执行
    PROT_READ  //页内容可以被读取
    PROT_WRITE //页可以被写入
    PROT_NONE  //页不可访问
    flags:指定映射对象的类型,映射选项和映射页是否可以共享。它的值可以是一个或者多个以下位的组合体
    MAP_FIXED //使用指定的映射起始地址,如果由start和len参数指定的内存区重叠于现存的映射空间,重叠部分将会被丢弃。如果指定的起始地址不可用,操作将会失败。并且起始地址必须落在页的边界上。
    MAP_SHARED //与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入,相当于输出到文件。直到msync()或者munmap()被调用,文件实际上不会被更新。
    MAP_PRIVATE //建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。这个标志和以上标志是互斥的,只能使用其中一个。
    MAP_DENYWRITE //这个标志被忽略。
    MAP_EXECUTABLE //同上
    MAP_NORESERVE //不要为这个映射保留交换空间。当交换空间被保留,对映射区修改的可能会得到保证。当交换空间不被保留,同时内存不足,对映射区的修改会引起段违例信号。
    MAP_LOCKED //锁定映射区的页面,从而防止页面被交换出内存。
    MAP_GROWSDOWN //用于堆栈,告诉内核VM系统,映射区可以向下扩展。
    MAP_ANONYMOUS //匿名映射,映射区不与任何文件关联。
    MAP_ANON //MAP_ANONYMOUS的别称,不再被使用。
    MAP_FILE //兼容标志,被忽略。
    MAP_32BIT //将映射区放在进程地址空间的低2GB,MAP_FIXED指定时会被忽略。当前这个标志只在x86-64平台上得到支持。
    MAP_POPULATE //为文件映射通过预读的方式准备好页表。随后对映射区的访问不会被页违例阻塞。
    MAP_NONBLOCK //仅和MAP_POPULATE一起使用时才有意义。不执行预读,只为已存在于内存中的页面建立页表入口。
    fd:有效的文件描述词。如果MAP_ANONYMOUS被设定,为了兼容问题,其值应为-1。
    offset:被映射对象内容的起点。
     
       
    返回说明:  
    成功执行时,mmap()返回被映射区的指针,munmap()返回0。失败时,mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1],munmap返回-1。errno被设为以下的某个值  
    EACCES:访问出错
    EAGAIN:文件已被锁定,或者太多的内存已被锁定
    EBADF:fd不是有效的文件描述词
    EINVAL:一个或者多个参数无效
    ENFILE:已达到系统对打开文件的限制
    ENODEV:指定文件所在的文件系统不支持内存映射
    ENOMEM:内存不足,或者进程已超出最大内存映射数量
    EPERM:权能不足,操作不允许
    ETXTBSY:已写的方式打开文件,同时指定MAP_DENYWRITE标志
    SIGSEGV:试着向只读区写入
    SIGBUS:试着访问不属于进程的内存区

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