作业要求：

编写led驱动，通过应用程序控制三盏灯亮灭

作业答案：

作业效果：

mychrdev.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>
#include "head.h"

unsigned int major;   // 保存申请的设备号
char kbuf[128] = {0}; // 用于保存向内核中传输的消息
// 用来接收映射成功的内存首地址
unsigned int *moder_e;
unsigned int *odr_e;
unsigned int *moder_f;
unsigned int *odr_f;
unsigned int *rcc;

/*
// 延时函数
void delay(int ms)
{

    int i, j;
    for (i = 0; i < ms; i++)
    {
        for (j = 0; j < 2000; j++)
        {
        }
    }
}
*/

// 封装常用的操作方法
int mychrdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("调用mychrdev_open成功,%d\n", __LINE__);
    return 0;
}

ssize_t mychrdev_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *lof)
{
    printk("调用成功mychrdev_read,%d\n", __LINE__);

    // 用户调用了read后会调用这个函数
    // 所以是从内核空间向用户空间写

    unsigned int ret; // 用于接收返回值，判断是否成功
    ret = copy_to_user(ubuf, kbuf, size);
    if (ret)
    {
        printk("数据拷贝失败\n");
        return -ret;
    }

    return 0;
}

ssize_t mychrdev_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *lof)
{
    printk("调用mychrdev_write成功,%d\n", __LINE__);
    // 用户调用了write后会调用这个函数
    // 所以是从用户空间向内核空间写

    unsigned int ret; // 用于接收返回值，判断是否成功
    ret = copy_from_user(kbuf, ubuf, size);
    if (ret)
    {
        printk("数据拷贝失败\n");
        return -ret;
    }

    if (kbuf[0] == '0') // 开1号灯
    {
        (*odr_e) |= (0x1 << 10);
    }
    else if (kbuf[0] == '1') // 开2号灯
    {
        (*odr_f) |= (0x1 << 10);
    }
    else if (kbuf[0] == '2') // 开3号灯
    {
        (*odr_e) |= (0x1 << 8);
    }
    else if (kbuf[0] == '3') // 开三个灯
    {
            (*odr_e) |= (0x1 << 10);
            (*odr_f) |= (0x1 << 10);
            (*odr_e) |= (0x1 << 8);
    }
    else if (kbuf[0] == '4') // 关1号灯
    {
        (*odr_e) &= (~(0x1 << 10));
    }
    else if (kbuf[0] == '5') // 关2号灯
    {
        (*odr_f) &= (~(0x1 << 10));
    }
    else if (kbuf[0] == '6') // 关3号灯
    {
        (*odr_e) &= (~(0x1 << 8));
    }
    else if (kbuf[0] == '7') // 关三个灯
    {
        (*odr_e) &= (~(0x1 << 10));
        (*odr_f) &= (~(0x1 << 10));
        (*odr_e) &= (~(0x1 << 8));
    }

    return 0;
}

int mychrdev_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("调用mychrdev_close成功,%d\n", __LINE__);
    return 0;
}

// 定义操作方法指针
struct file_operations fops = {
    .open = mychrdev_open,
    .read = mychrdev_read,
    .write = mychrdev_write,
    .release = mychrdev_close};

static int __init mycdev_init(void)
{
    // 注册字符设备驱动
    // 填0代表动态申请主设备号
    major = register_chrdev(0, "mychrdev", &fops);

    // 申请失败
    if (major < 0)
    {
        printk("注册字符设备驱动失败 %d\n", __LINE__);
    }
    printk("注册字符设备驱动成功 major = %d\n", major);

    // 进行LED寄存器的地址映射
    moder_e = ioremap(GPIOE_MODER, 4);
    if (moder_e == NULL)
    {
        printk("地址映射失败%d\n", __LINE__);
        return 0;
    }
    moder_f = ioremap(GPIOF_MODER, 4);
    if (moder_f == NULL)
    {
        printk("地址映射失败%d\n", __LINE__);
        return 0;
    }
    odr_e = ioremap(GPIOE_ODR, 4);
    if (odr_e == NULL)
    {
        printk("地址映射失败%d\n", __LINE__);
        return 0;
    }
    odr_f = ioremap(GPIOF_ODR, 4);
    if (odr_f == NULL)
    {
        printk("地址映射失败%d\n", __LINE__);
        return 0;
    }
    rcc = ioremap(RCC_GPIO, 4);
    if (rcc == NULL)
    {
        printk("地址映射失败%d\n", __LINE__);
        return 0;
    }
    printk("地址映射成功\n");
    // 硬件初始化
    // 使能时钟
    (*rcc) |= (0X3 << 4);
    // 设置PE10、PF10、PE8为输出
    (*moder_e) &= (~(0X3 << 20));
    (*moder_e) |= (0X1 << 20);
    (*moder_f) &= (~(0X3 << 20));
    (*moder_f) |= (0X1 << 20);
    (*moder_e) &= (~(0X3 << 16));
    (*moder_e) |= (0X1 << 16);
    // 默认输出低电平
    (*odr_e) &= (~(0x1 << 10));
    (*odr_f) &= (~(0x1 << 10));
    (*odr_e) &= (~(0x1 << 8));
    return 0;
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
    // 取消内存映射
    iounmap(moder_e);
    iounmap(odr_e);
    iounmap(moder_f);
    iounmap(odr_f);
    iounmap(rcc);

    // 注销字符设备驱动
    unregister_chrdev(major, "mychrdev");
    printk("注销字符设备驱动成功 %d\n", __LINE__);
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

led.c

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

int main(int argc,const char * argv[])
{
    //用于接收读取到的数据
    char buf[128] = {};
    //打开自定义字符设备文件
    int fd = open("/dev/mychrdev",O_RDWR);
    //当打开失败时
    if(fd < 0)
    {
        printf("打开自定义字符设备文件失败\n");
        return -1;
    }
    //开关灯的逻辑控制
    while (1)
    {
        printf("请输入控制码:0(开1号灯) 1(开2号灯) 2(开3号灯) \
        3(开三个灯) 4(关1号灯) 5(关2号灯) \
        6(关3号灯) 7(关三个灯)>");
        fgets(buf, sizeof(buf), stdin); // 从终端输入一个数据
        buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
        write(fd, buf, sizeof(buf));
    }

    //关闭
    close(fd);

    return 0;
}

head.h

#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__
 
#define GPIOE_MODER 0X50006000
#define GPIOF_MODER 0X50007000
#define GPIOE_ODR   0X50006014
#define GPIOF_ODR   0X50007014
#define RCC_GPIO    0X50000A28
 
#endif