HDF驱动框架探路6:

前言

上一篇文章中最后在操作led灯的硬件时候，我们是直接读的原理图，去操作的寄存器，这种情况是我们绝大多数情况下会这样子进行操作，而本章我们的核心重点是使用总线机制，也就是通过修改设备树的方法来操作硬件。

本章框架图

总线框架图

涉及到的概念介绍

1.总线的概念

总线是处理器与一个或者多个设备之间的通道。在设备模型中，所有的设备都通过总线相连。甚至是那些内部的虚拟“平台”总线。总线可以相互插入，比如一个USB控制器通常是一个PCI设备。设备模型展示了总线和它们所控制的设备之间的连接。

驱动程序

1.1 总线的使用逻辑首先调用

为了正确地注册到内核，所有的platform驱动程序都必须创建的主要结构体是struct platform_driver结构体。该结构体由许多回调函数和变量组成，向platform描述了platform驱动程序。所以我们需要写一个struct platform_driver结构体。然后在其中有两个比较重要的回调函数：probe和remove

• int (*probe)(…)指向platform驱动程序中的探测函数的指针。当platform核心有一个它认为驱动程序需要控制的struct platform_device时，就会调用该函数。所以我们会在这个函数中写驱动程序的逻辑。
• int (*remove)(…)指向一个移除函数的指针，当struct platform_device被从系统中移除，或者platform驱动程序正在从内核中卸载时，platform核心调用该函数。

为了把struct platform_driver注册到platform核心中，需要调用以struct platform_driver为参数的platform_driver_register函数。通常在platform驱动程序的模块化代码中完成该工程。

当platform驱动程序将要被卸载的时候，需要把struct platform_driver从内核注销。这是通过调用platform_driver_unregister完成的。

1.2 完整实现代码

1. #include
2. #include
3. #include
4. #include
5. #include
6. #include
7. #include
8. #include
9. #include
10. #include
11. #include
12. #include
13. #include
14. #include
15. #include
16. #include
17. #include
18. #include
19. #include
20. #include
21. #include
22. #include
23. #include
24. #include
25. #include
26. #include
27. #include current.h>
28. static int major;
29. static struct class *sr501_class;
30. static struct gpio_desc *sr501_gpio;
31. static int irq;
32. static int sr501_data = 0;
33. static wait_queue_head_t sr501_wq;
34. /* 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体 */
35. static ssize_t sr501_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
36. {
37. #if 0
38. int val;
39. int len = (size < 4)? size : 4;
41. val = gpiod_get_value(sr501_gpio);
42. copy_to_user(buf, &val, len);
43. return len;
44. #else
45. int val;
46. int len = (size < 4)? size : 4;
47. /* 1. 有数据就copy_to_uesr */
48. /* 2. 无数据就休眠: 放入某个链表 */
49. wait_event_interruptible(sr501_wq, sr501_data);
50. copy_to_user(buf, &sr501_data, len);
51. sr501_data = 0;
52. return len;
53. #endif
54. }
56. static unsigned int sr501_drv_poll(struct file *fp, poll_table * wait)
57. {
58. return 0;
59. }
60. /* 定义自己的file_operations结构体 */
61. static struct file_operations sr501_fops = {
62. .owner = THIS_MODULE,
63. .read = sr501_drv_read,
64. .poll = sr501_drv_poll,
65. };
66. static irqreturn_t sr501_isr(int irq, void *dev_id)
67. {
68. printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
69. /* 1. 记录数据 */
70. sr501_data = 1;
71. /* 2. 唤醒APP:去同一个链表把APP唤醒 */
72. wake_up(&sr501_wq);
73. return IRQ_HANDLED;
74. }
75. /* 1. 从platform_device获得GPIO
76. * 2. gpio=>irq
77. * 3. request_irq
78. */
79. static int sr501_probe(struct platform_device *pdev)
80. {
81. /* 1. 获得硬件信息 */
82. sr501_gpio = gpiod_get(&pdev->dev, NULL, 0);
83. gpiod_direction_input(sr501_gpio);
84. irq = gpiod_to_irq(sr501_gpio);
85. request_irq(irq, sr501_isr, IRQF_TRIGGER_RISING|IRQF_TRIGGER_FALLING, "sr501", NULL);
86. /* 注册file_operations */
87. major = register_chrdev(0, "sr501", &sr501_fops);
89. sr501_class = class_create(THIS_MODULE, "sr501_class");
90. if (IS_ERR(sr501_class)) {
91. printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
92. unregister_chrdev(major, "sr501");
93. return PTR_ERR(sr501_class);
94. }
95. /* 2. device_create */
96. device_create(sr501_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "sr501");
98. return 0;
99. }
100. static int sr501_remove(struct platform_device *pdev)
101. {
102. device_destroy(sr501_class, MKDEV(major, 0));
103. class_destroy(sr501_class);
104. unregister_chrdev(major, "sr501");
105. }
106. static const struct of_device_id qzk_sr501[] = {
107. { .compatible = "qzk,sr501" },
108. { },
109. };
110. /* 1. 定义platform_driver */
111. static struct platform_driver sr501s_driver = {
112. .probe = sr501_probe,
113. .remove = sr501_remove,
114. .driver = {
115. .name = "qzk_sr501",
116. .of_match_table = qzk_sr501,
117. },
118. };
119. /* 2. 在入口函数注册platform_driver */
120. static int __init sr501_init(void)
121. {
122. int err;
123. printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
124. init_waitqueue_head(&sr501_wq);
125. err = platform_driver_register(&sr501s_driver);
126. return err;
127. }
128. /* 3. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数
129. * 卸载platform_driver
130. */
131. static void __exit sr501_exit(void)
132. {
133. printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
135. platform_driver_unregister(&sr501s_driver);
136. }
137. /* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点 */
139. module_init(sr501_init);
140. module_exit(sr501_exit);
141. MODULE_LICENSE("GPL");

2.修改设备树

2.1 修改思路

在上述驱动中of_device_id结构体中的.compatible = “qzk,sr501”，所以我们需要将设备树中添加一个这样的设备节点

2.2 修改代码如下：

Linux-4.9.88/arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull-14x14.dts

3.应用侧测试程序

3.1 测试程序逻辑

测试程序只需要不断的去read，等到中断收到返回时，就会获得返回。

3.2 测试程序完成实现代码

1. #include
2. #include
3. #include
4. #include
5. #include
6. #include
8. int main(int argc, char **argv)
9. {
10. int fd;
11. int val;
12. fd = open("/dev/sr501", O_RDWR);
13. if (fd == -1)
14. {
15. printf("can not open file %s\n", argv[1]);
16. return -1;
17. }
19. while (1)
20. {
21. read(fd, &val, 4);
22. if (val == 0x1) {
23. printf("detect people\n");
24. }
25. }
27. close(fd);
29. return 0;
30. }

4.编译

4.1 配置交叉编译工具链

回到源码根目录执行source env.sh配置编译工具链

4.2 重新生成内核设备树

进入源码目录下的Linux-4.9.88文件夹后执行make dtbs重新生成设备树

4.3 将重新生成的设备树放入开发板的boot目录

cp 100ask_imx6ull-14x14.dtb /boot

4.4 make编译驱动程序

1. KERN_DIR = ~/imx6ullpro/Linux-4.9.88 # 板子所用内核源码的目录
2. all:
3. make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
4. $(CROSS_COMPILE)gcc -o sr501_test sr501_test.c
5. clean:
6. make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
7. rm -rf modules.order
8. obj-m += sr501_drv.o

直接执行make脚本执行上述Makefile生成测试程序和驱动ko文件

4.5 加载驱动程序

1. insmod sr501_drv.ko

4.6 执行测试程序

1. ./sr501_test

原文链接： https://harmonyos.51cto.com