zedboard上首个驱动实践——Led

//  led驱动  *myled.c*
//头文件
#include<linux/module.h> //最基本的文件，支持动态添加和卸载模块
#include<linux/kernel.h> //内核相关文件
#include<linux/fs.h> //包括文件操作相关struct的定义（struct file_operations和struct inode）,MINOR、MAJOR的头文件
#include<linux/init.h> //初始化头文件
#include<linux/delay.h> //延时头文件
#include<asm/uaccess.h> //包括copy_to_user、copy_from_user等内核访问用户进程内存地址的函数定义
#include<asm/irq.h> //与处理器相关的中断
#include<asm/io.h> //包括ioremap、iowrite等内核访问IO内存等函数的定义
#include<asm/arch/regs-gpio.h> //与处理器相关的IO口操作
#include<asm/hardware.h> //与处理器相关的硬件
#include<linux/device.h> //包括device、class等结构的定义
#include<linux/slab.h> //包括kcalloc、kzalloc内存分配函数的定义
#include<linux/semaphore.h> //使用信号量必须的头文件
#include<linux/spinlock.h> //自旋锁

//定义变量
#define DEVICE "myled"
static struct class * myled_class;
static struct class * myled_class_dev;
int major;
volatile unsigned long * led_reg = NULL;

//open函数
//这个函数一般包括硬件的相关设置、初始化等，比如GPIO的属性。不过zedboard的gpio在硬件定制中已经设置属性，故此函数不需要添加
static int myled_open(struct inode * inode,struct file * file)
{
　　printk("Open LED_DRV
");
　　return 0;
}

//write函数
static ssize_t myled_write(struct file * file,const char _ _user * buf,size_t count,loff_t * ppos)
{
　　int val;
　　printk("Open MY_LED_write
");
　　copy_from_user(&val,buf,count);//从用户空间赋值数据到内核空间
　　* led_reg = val;
　　return 0;
}

//file_operations结构体
static struct file_operations myled_fops={
　　.owner = THIS_MODULE,
　　.open  = myled_open,
　　.write = myled_write,
};//注意这个分号不能少

//驱动初始化函数
static int myled_init(void)
{
　　major=register_chrdev(0,"myled",&myled_fops);
　　myled_class = class_create(THIS_MODULE,"myled");
　　myled_class_dev = device_create(myled_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"myled");
　　led_reg = (volatile unsigned long *)ioremap(0x6a000000,32);
　　* led_reg = 0x55;
　　printk("Open LED_init
");
　　return 0;
}

//驱动卸载函数
static int myled_exit(void)
{
　　unregister_chrdev(major,"myled");
　　device_unregister(myled_class_dev);
　　class_destroy(myled_class);
　　iounmap(led_reg);
　　printk("MY_LED_exit
");
　　return 0;
}

//驱动加载和卸载入口函数
module_init(myled_init);
module_exit(meled_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

  驱动程序myled.c编写完成之后，需要对其进行编译，为了方便编译程序，需要编写一个Makefile文件

Makefile文件

KERN_SRC = /zedboard/linux-digilent-3.6-digilent-13.01
boj-m:=myled.o
all:
　　make -C $ (KERN_SRC) M='pwd' modules
clean:
　　make -C $ (KERN_SRC) M='pwd='clean

//在zedboard目录下新建driver文件夹，并将以上myled.c和Makefile文件放到该文件夹

mkdir driver

//进入driver目录，编译驱动,完成后会生成myled.ko驱动模块文件

cd driver
mak ARCH=arm  CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- 

//驱动设计完成后，需要将其添加到设备树中
//打开设备树文件，并添加以下大号斜黑体内容

gedit arch/arm/boot/dts/digileng-zed.dts

spi-speed-hz = <4000000>;
spi-sclk-gpio = <&ps7_gpio_0 59 0 >;
spi-sdin-gpio = <&ps7_gpio_0 60 0 >;
};
myled{
compatible =  "dglnt,myled-1.00.a";
reg = <0x6a000000 0x10000>;
      };
   };      
};

//重新生成设备树dtb文件

 ./scripts/dtc/dtc -I dts -O dtb -o .../devicetree.dtb   arch/arm/boot/dts/digilent-zed.dts

//将生成的设备树文件复制到SD卡的boot分区，接下来就可以进行加载驱动测试

简单测试驱动：
1.将SD卡插入PC,在ubuntu下降生成的myled.ko文件复制到SD卡的rootfs分区的home目录，然后启动zedboard;
2.启动linaro后，在串口终端里进入home目录，并使用insmod命令加载驱动程序;

 cd /home/
 insmod  myled.ko

3.如果要卸载驱动，执行以下命令;

rmmod myled

应用程序调用驱动测试：

1.首先要编写一个简单的上位机测试程序ledtest.c，实现对LED的控制。

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

int main(int argc,char * * argv)
{
　　int fd;
　　int val = 0xAA;
　　fd = open("/dev/myled",O_RDWR);
　　if(fd<0)
　　{
　　　　printf("error,can't open
");
　　　　return 0;
　　}
　　write(fd,&val,4);
　　return 0;
}

其中fd=open就是打开myled这个设备，val是输出到led的值，最后通过write将其值写入到led寄存器

2.将ledtest.c复制到driver目录下，并对其编译

arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc   -o   ledtest   ledtest.c

3.编译完成后，同样将生成的ledtest可执行文件复制到SD卡的rootfs分区的home目录下
4.启动zedboard，在串口下执行如下命令即完成了驱动测试

cd   /home
insmod  myled.ko
./ledtest

最后，总结一下编写驱动的一般步骤：

1.查看原理图，理解设备的工作原理；
2.定义主设备号；
3.实现初始化和卸载函数，实现对驱动的注册和注销；
4.设计所需要的文件操作，即file_operations结构；
5.实现所需的文件操作调用，如read，write函数等；
6.实现中断服务，用request_irq向内核注册（可选）；
7.编写Makefile文件；
8.独立编译驱动，并修改设备树文件，最终使用insmod命令进行动态加载；或者直接把驱动编译进内核；
9.测试驱动，编写应用程序。