驱动框架一阶段
我们怎样去点亮一个 LED 呢?分为三步:
- 看原理图确定引脚,确定引脚输出什么电平才能点亮/熄灭 LED
- 看主芯片手册,确定寄存器操作方法:哪些寄存器?哪些位?地址是?
- 编写驱动:先写框架,再写硬件操作的代码
注意
:在芯片手册中确定的寄存器地址被称为
物理地址
,在
Linux
内核中无法直接使用。
需要使用内核提供的
ioremap
把物理地址映射为
虚拟地址
,使用虚拟地址。
ioremap 函数的使用:
编写驱动程序的套路:
- 确定主设备号,也可以让内核分配;
- 定义自己的 file_operations 结构体;
- 实现对应的 drv_open/drv_read/drv_write 等函数,填入 file_operations 结构体;
- 把 file_operations 结构体告诉内核:register_chrdev;
- 谁来注册驱动程序啊?得有一个入口函数:安装驱动程序时,就会去调用这个入口函数;
- 有入口函数就应该有出口函数:卸载驱动程序时,出口函数调用 unregister_chrdev
- 其他完善:提供设备信息,自动创建设备节点:class_create, device_create
⚫
驱动怎么操作硬件?
◼
通过
ioremap 映射寄存器的物理地址得到虚拟地址,读写虚拟地址。驱动层访问硬件外设寄存器依靠的是 ioremap 函数去映射到寄存器地址,然后开始控制寄存器。
⚫
驱动怎么和 APP 传输数据?
◼
通过
copy_to_user
、
copy_from_user
这
2
个函数。
驱动框架二阶段:分层思想
- 上层实现硬件无关的操作,比如注册字符设备驱动:leddrv.c
- 下层实现硬件相关的操作,比如 board_A.c 实现单板 A 的 LED 操作
驱动框架三阶段:分离
引脚操作那么有规律,并且这是跟主芯片相关的,那可以针对该芯片写出比较通用的硬件操作代码。
比如
board_A.c
使用芯片
chipY
,那就可以写出:
chipY_gpio.c
,它实现 芯片 Y
的
GPIO
操作,适用于芯片
Y
的所有
GPIO
引脚。
使用时,我们只需要在
board_A_led.c
中指定使用哪一个引脚即可。程序结构如下:
以面向对象的思想,在
board_A_led.c
中实现
led_resouce
结构体,它定 义“资源”──要用哪一个引脚。
在
chipY_gpio.c
中仍是实现
led_operations
结构体,它要写得更完善,支持所有 GPIO
。
总结:
程序仍分为上下结构:
上层
leddrv.c
向内核注册
file_operations
结构体;
下层 chip_demo_gpio.c
提供
led_operations
结构体来操作硬件。
下层的代码分为 2 个:
- chip_demo_gpio.c 实现通用的 GPIO 操作,
- board_A_led.c 指定使用哪个 GPIO,即“资源”,它实现一个 led_resource 结构体,并提供访问函数。