HDF驅(qū)動(dòng)框架探路：Linux總線機(jī)制imx6ull驅(qū)動(dòng)sr501紅外傳感器
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老規(guī)矩還是將最終希望跑出來(lái)的效果放出來(lái)。如下：
HDF驅(qū)動(dòng)框架探路6:
前言
上一篇文章中最后在操作led燈的硬件時(shí)候，我們是直接讀的原理圖，去操作的寄存器，這種情況是我們絕大多數(shù)情況下會(huì)這樣子進(jìn)行操作，而本章我們的核心重點(diǎn)是使用總線機(jī)制，也就是通過(guò)修改設(shè)備樹(shù)的方法來(lái)操作硬件。
本章框架圖
總線框架圖
涉及到的概念介紹
1.總線的概念
總線是處理器與一個(gè)或者多個(gè)設(shè)備之間的通道。在設(shè)備模型中，所有的設(shè)備都通過(guò)總線相連。甚至是那些內(nèi)部的虛擬“平臺(tái)”總線?？偩€可以相互插入，比如一個(gè)USB控制器通常是一個(gè)PCI設(shè)備。設(shè)備模型展示了總線和它們所控制的設(shè)備之間的連接。
驅(qū)動(dòng)程序
1.1 總線的使用邏輯首先調(diào)用
為了正確地注冊(cè)到內(nèi)核，所有的platform驅(qū)動(dòng)程序都必須創(chuàng)建的主要結(jié)構(gòu)體是struct platform_driver結(jié)構(gòu)體。該結(jié)構(gòu)體由許多回調(diào)函數(shù)和變量組成，向platform描述了platform驅(qū)動(dòng)程序。所以我們需要寫(xiě)一個(gè)struct platform_driver結(jié)構(gòu)體。然后在其中有兩個(gè)比較重要的回調(diào)函數(shù)：probe和remove
- int (*probe)(…)指向platform驅(qū)動(dòng)程序中的探測(cè)函數(shù)的指針。當(dāng)platform核心有一個(gè)它認(rèn)為驅(qū)動(dòng)程序需要控制的struct platform_device時(shí)，就會(huì)調(diào)用該函數(shù)。所以我們會(huì)在這個(gè)函數(shù)中寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序的邏輯。
- int (*remove)(…)指向一個(gè)移除函數(shù)的指針，當(dāng)struct platform_device被從系統(tǒng)中移除，或者platform驅(qū)動(dòng)程序正在從內(nèi)核中卸載時(shí)，platform核心調(diào)用該函數(shù)。
為了把struct platform_driver注冊(cè)到platform核心中，需要調(diào)用以struct platform_driver為參數(shù)的platform_driver_register函數(shù)。通常在platform驅(qū)動(dòng)程序的模塊化代碼中完成該工程。
當(dāng)platform驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒁恍遁d的時(shí)候，需要把struct platform_driver從內(nèi)核注銷。這是通過(guò)調(diào)用platform_driver_unregister完成的。
1.2 完整實(shí)現(xiàn)代碼
- #include <linux/module.h>
- #include <linux/poll.h>
- #include <linux/fs.h>
- #include <linux/errno.h>
- #include <linux/miscdevice.h>
- #include <linux/kernel.h>
- #include <linux/major.h>
- #include <linux/mutex.h>
- #include <linux/proc_fs.h>
- #include <linux/seq_file.h>
- #include <linux/stat.h>
- #include <linux/init.h>
- #include <linux/device.h>
- #include <linux/tty.h>
- #include <linux/kmod.h>
- #include <linux/gfp.h>
- #include <linux/gpio/consumer.h>
- #include <linux/platform_device.h>
- #include <linux/of_gpio.h>
- #include <linux/of_irq.h>
- #include <linux/interrupt.h>
- #include <linux/irq.h>
- #include <linux/slab.h>
- #include <linux/fcntl.h>
- #include <linux/timer.h>
- #include <linux/workqueue.h>
- #include <asm/current.h>
- static int major;
- static struct class *sr501_class;
- static struct gpio_desc *sr501_gpio;
- static int irq;
- static int sr501_data = 0;
- static wait_queue_head_t sr501_wq;
- /* 實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的open/read/write等函數(shù)，填入file_operations結(jié)構(gòu)體 */
- static ssize_t sr501_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
- {
- #if 0
- int val;
- int len = (size < 4)? size : 4;
- val = gpiod_get_value(sr501_gpio);
- copy_to_user(buf, &val, len);
- return len;
- #else
- int val;
- int len = (size < 4)? size : 4;
- /* 1. 有數(shù)據(jù)就copy_to_uesr */
- /* 2. 無(wú)數(shù)據(jù)就休眠: 放入某個(gè)鏈表 */
- wait_event_interruptible(sr501_wq, sr501_data);
- copy_to_user(buf, &sr501_data, len);
- sr501_data = 0;
- return len;
- #endif
- }
- static unsigned int sr501_drv_poll(struct file *fp, poll_table * wait)
- {
- return 0;
- }
- /* 定義自己的file_operations結(jié)構(gòu)體 */
- static struct file_operations sr501_fops = {
- .owner = THIS_MODULE,
- .read = sr501_drv_read,
- .poll = sr501_drv_poll,
- };
- static irqreturn_t sr501_isr(int irq, void *dev_id)
- {
- printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
- /* 1. 記錄數(shù)據(jù) */
- sr501_data = 1;
- /* 2. 喚醒APP:去同一個(gè)鏈表把APP喚醒 */
- wake_up(&sr501_wq);
- return IRQ_HANDLED;
- }
- /* 1. 從platform_device獲得GPIO
- * 2. gpio=>irq
- * 3. request_irq
- */
- static int sr501_probe(struct platform_device *pdev)
- {
- /* 1. 獲得硬件信息 */
- sr501_gpio = gpiod_get(&pdev->dev, NULL, 0);
- gpiod_direction_input(sr501_gpio);
- irq = gpiod_to_irq(sr501_gpio);
- request_irq(irq, sr501_isr, IRQF_TRIGGER_RISING|IRQF_TRIGGER_FALLING, "sr501", NULL);
- /* 注冊(cè)file_operations */
- major = register_chrdev(0, "sr501", &sr501_fops);
- sr501_class = class_create(THIS_MODULE, "sr501_class");
- if (IS_ERR(sr501_class)) {
- printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
- unregister_chrdev(major, "sr501");
- return PTR_ERR(sr501_class);
- }
- /* 2. device_create */
- device_create(sr501_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "sr501");
- return 0;
- }
- static int sr501_remove(struct platform_device *pdev)
- {
- device_destroy(sr501_class, MKDEV(major, 0));
- class_destroy(sr501_class);
- unregister_chrdev(major, "sr501");
- }
- static const struct of_device_id qzk_sr501[] = {
- { .compatible = "qzk,sr501" },
- { },
- };
- /* 1. 定義platform_driver */
- static struct platform_driver sr501s_driver = {
- .probe = sr501_probe,
- .remove = sr501_remove,
- .driver = {
- .name = "qzk_sr501",
- .of_match_table = qzk_sr501,
- },
- };
- /* 2. 在入口函數(shù)注冊(cè)platform_driver */
- static int __init sr501_init(void)
- {
- int err;
- printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
- init_waitqueue_head(&sr501_wq);
- err = platform_driver_register(&sr501s_driver);
- return err;
- }
- /* 3. 有入口函數(shù)就應(yīng)該有出口函數(shù)：卸載驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，就會(huì)去調(diào)用這個(gè)出口函數(shù)
- * 卸載platform_driver
- */
- static void __exit sr501_exit(void)
- {
- printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
- platform_driver_unregister(&sr501s_driver);
- }
- /* 7. 其他完善：提供設(shè)備信息，自動(dòng)創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn) */
- module_init(sr501_init);
- module_exit(sr501_exit);
- MODULE_LICENSE("GPL");
2.修改設(shè)備樹(shù)
2.1 修改思路
在上述驅(qū)動(dòng)中of_device_id結(jié)構(gòu)體中的.compatible = “qzk,sr501”，所以我們需要將設(shè)備樹(shù)中添加一個(gè)這樣的設(shè)備節(jié)點(diǎn)
2.2 修改代碼如下：
Linux-4.9.88/arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts
3.應(yīng)用側(cè)測(cè)試程序
3.1 測(cè)試程序邏輯
測(cè)試程序只需要不斷的去read，等到中斷收到返回時(shí)，就會(huì)獲得返回。
3.2 測(cè)試程序完成實(shí)現(xiàn)代碼
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/stat.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <unistd.h>
- #include <stdio.h>
- #include <string.h>
- int main(int argc, char **argv)
- {
- int fd;
- int val;
- fd = open("/dev/sr501", O_RDWR);
- if (fd == -1)
- {
- printf("can not open file %s\n", argv[1]);
- return -1;
- }
- while (1)
- {
- read(fd, &val, 4);
- if (val == 0x1) {
- printf("detect people\n");
- }
- }
- close(fd);
- return 0;
- }
4.編譯
4.1 配置交叉編譯工具鏈
回到源碼根目錄執(zhí)行source env.sh配置編譯工具鏈
4.2 重新生成內(nèi)核設(shè)備樹(shù)
進(jìn)入源碼目錄下的Linux-4.9.88文件夾后執(zhí)行make dtbs重新生成設(shè)備樹(shù)
4.3 將重新生成的設(shè)備樹(shù)放入開(kāi)發(fā)板的boot目錄
cp 100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot
4.4 make編譯驅(qū)動(dòng)程序
- KERN_DIR = ~/imx6ullpro/Linux-4.9.88 # 板子所用內(nèi)核源碼的目錄
- all:
- make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
- $(CROSS_COMPILE)gcc -o sr501_test sr501_test.c
- clean:
- make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
- rm -rf modules.order
- obj-m += sr501_drv.o
直接執(zhí)行make腳本執(zhí)行上述Makefile生成測(cè)試程序和驅(qū)動(dòng)ko文件
4.5 加載驅(qū)動(dòng)程序
- insmod sr501_drv.ko
4.6 執(zhí)行測(cè)試程序
- ./sr501_test
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