裸机下控制LED灯非常方便，只需要配置好GPIO引脚功能，然后向GPIO引脚映射的内存地址处写入数据即可，但linux下驱动就不那么简单了，需要结合字符设备驱动的架构，然后将功能实现添加进去，笔者参考linux设备驱动程序（第三版）中介绍的新的接口来实现驱动。友善之臂官网提供的源码是基于miscdevice的驱动，而且接口似乎有点老，比如在linux设备驱动程序（第三版）中强调需要使用新的内存I/O接口来访问映射内存，建议使用ioread32,iowrite32等，但是它依然使用writel，readl等函数。另外笔者使用了两种方法：一种是修改友善之臂的驱动；另一种是使用标准的字符设备驱动
第一种方法实现：
混杂设备驱动中需要实现的是填充file_operations结构，然后设置miscdevices的各个字段值，然后注册到内核即可。详细流程如下：
1.编写ioctl接口函数
2.填充file_operations结构，主要是将ioctl函数注册进去
3.填充miscdevice结构，主要是次设备号、fops和设备名称。
4.编写要提供给module_init宏使用的初始化代码，设置LED端口为输出，注册到内核
5.编写要提供给module_exit宏使用的注销代码，主要是注销掉初始化中注册到内核的miscdevice设备
6.本源码修改了arg参数的值，0表示LED1~LED4全选中，1~4分别控制对应的LED灯
详细代码如下：
/* *Tiny6410开发板－led驱动(linux)使用miscdevice实现 *使用方法: *1.编译内核2.6.38 *2.编写Makefile文件 *3.编译运行 *4.运行app/led测试(有关具体的测试细节清参考led_app.c) *本程序中读写GPIO使用了新的访问I/O内存的函数ioread32,iowrite32 *Author:jefby *Emai:jef199006@gmail.com */ #include <linux/module.h>//MODULE_AUTHOR,MODULE_LICENSE#include <linux/init.h>//module_init,module_exit#include <linux/fs.h>//file_operations#include <linux/miscdevice.h>//misdevice #include <asm/io.h>//ioread32,iowrite32#include <mach/gpio-bank-k.h>//定义了GPKCON#include <mach/regs-gpio.h>//定义了gpio-bank-k中使用的S3C64XX_GPK_BASE#include <mach/map.h>//定义了S3C64XX_VA_GPIO/*设备名称*/#define DEVICE_NAME "leds"/*ioctl接口函数,cmd=0,表示关闭参数arg指定的LED灯;arg的值不能大于4； *其中0表示所有的LED,LED1~LED4 *1~4分别表示LED1~LED4 *返回0或者错误-EINVAL * */static int s3c6410_leds_ioctl( struct file*filp, unsigned int cmd, unsigned long arg ){switch(cmd){unsigned tmp;case 0://closecase 1://openif(arg > 4){//参数错误return -EINVAL;}else if(arg == 0){//全亮或者全灭tmp = ioread32(S3C64XX_GPKDAT);//读出LED1~LED4所在寄存器的值tmp &= ~(0xF<<4);//打开LED1~LED4if(cmd == 0)//若是关闭，则关闭掉LED1~LED4tmp |= (0xF<<4);//if close,then write 0xF to GPK4~GPK7iowrite32(tmp,S3C64XX_GPKDAT);}else{//参数为1～4范围内tmp = ioread32(S3C64XX_GPKDAT);tmp &= ~(1<<(4+arg-1));//清除arg所指示的那一位值tmp |= ((!cmd)<<(4+arg-1));//写入新值iowrite32(tmp,S3C64XX_GPKDAT);}return 0;default:return -EINVAL;}//switch(cmd)return 0;//应该不会执行}static struct file_operations dev_fops = {.owner = THIS_MODULE,.unlocked_ioctl = s3c6410_leds_ioctl,//定义的ioctl函数};static struct miscdevice misc = {.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,//动态分配次设备号.name = DEVICE_NAME,//设备名称.fops = &dev_fops,};/*模块初始化*/static int __init dev_init(void){int ret;/* *在设备驱动程序注册的时候初始化LED1～LED4所对应的GPIO管脚为输出 *并关闭LED1~LED4 */ unsigned tmp;tmp = ioread32(S3C64XX_GPKCON);tmp = (tmp & ~(0xFFFFU<<16)) | (0x1111U<<16);//先清除然后再设置其为输出iowrite32(tmp,S3C64XX_GPKCON);//写入GPKCONtmp = readl(S3C64XX_GPKDAT);tmp |= (0xF<<4);//关闭LED灯iowrite32(tmp,S3C64XX_GPKDAT);//注册miscret = misc_register(&misc);printk(DEVICE_NAME"\tinitialized.\n");return ret;}static void __exit dev_exit(void){//卸载misc_deregister(&misc);}module_init(dev_init);module_exit(dev_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("jefby");
第2种方法使用了标准的字符设备驱动的编写方法，具体流程如下：
1.编写在file_operations中使用的ioctl和open函数，其中open函数初始化GPIO接口，ioctl函数实现LED灯的亮灭
2.填充file_operations结构
3.编写module_init宏使用的初始化代码；在这段代码中主要完成
a.申请主设备号，默认使用动态分配的方法
b.动态分配cdev结构，cdev表示一个字符设备
c.初始化cdev结构
d.注册到内核
4.编写module_exit宏使用的注销代码，主要是注销cdev结构和动态申请的主设备号
部分代码如下：
static int __init leds_init(void){/* *使用linux设备驱动中介绍的新方法来写，而不是用老的接口 *申请主设备号 *register_chrdev *新方法: *0.获得一个或者多个设备编号(register_chrdev_region,或者alloc_chrdev_region) *1.分配cdev结构 *2.初始化该cdev结构 *3.注册到内核 * */int result;printk("Tiny 6410 leds module init.\n");if(leds_major){dev = MKDEV(leds_major,0);result = register_chrdev_region(dev,1,"leds");}else{result = alloc_chrdev_region(&dev,0,1,"leds");leds_major = MAJOR(dev);//获得主设备号printk(KERN_ALERT "leds major = %d.\n",leds_major);}if(result < 0){printk(KERN_WARNING "leds:can't get major %d\n",leds_major);return result;}leds_cdev = cdev_alloc();leds_cdev->ops = &leds_fops;//void cdev_init(struct cdev*cdev,struct file_operations *fops)cdev_init(leds_cdev,&leds_fops);//int cdev_add(struct cdev *dev,dev_t num,unsigned int count)cdev_add(leds_cdev,dev,1);printk("cdev add ok.\n");return 0;}
int leds_ioctl(struct file * filp,unsigned int cmd,unsigned long arg ){if(arg > 4)//确定参数必须为0，此时ON和OFF都对应的是LED1~LED4return -EINVAL;switch(cmd){unsigned long tmp;case 0:case 1:if(arg == 0){tmp = ioread32(S3C64XX_GPKDAT);tmp &= ~(0xF<<4);if(cmd == 0)tmp |= 0xF<<4;iowrite32(tmp,S3C64XX_GPKDAT);}else{tmp = ioread32(S3C64XX_GPKDAT);tmp &= ~(0x1<<(4+arg-1));//打开arg对应的LED灯if(cmd == 0)tmp |= 0x1<<(4+arg-1);iowrite32(tmp,S3C64XX_GPKDAT);}return 0;default:return -EINVAL;}return 0;}
编写Makefile如下：
ifneq ($(KERNELRELEASE),)obj-m := leds.oelseKERNELDIR ?= /opt/FriendlyARM/mini6410/linux/linux-2.6.38PWD := $(shell pwd)default:$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modulesclean:rm -rf *.ko *.o *.order *~ *symvers *.mod.cendif
完成后，接着编写应用程序测试它：
/* * *控制LED的应用程序,格式 ./led arg cmd *arg=[0~4],cmd=[0.1] *cmd=0表示关闭LED，cmd=1表示打开LED *arg=0,全关或者全开LED灯 *arg=1~4表示打开或关闭指定的LED灯 *Author:jefby *Email:jef199006@gmail.com * **/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/ioctl.h>int main(int argc, char **argv){int on;int led_no;int fd;/* 检查led 控制的两个参数，如果没有参数输入则退出。*/if (argc != 3 || sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 ||\on < 0 || on > 1 || led_no < 0 || led_no > 4) {fprintf(stderr, "Usage: leds led_no 0|1\n");exit(1);}/*打开/dev/leds 设备文件*/fd = open("/dev/leds0", 0);if (fd < 0) {fd = open("/dev/leds", 0);}if (fd < 0) {perror("open device leds");exit(1);}/*通过系统调用ioctl 和输入的参数控制led*/ioctl(fd, on, led_no);/*关闭设备句柄*/close(fd);return 0;}
编译，然后使用NFS挂载到开发板上，加载模块然后运行应用程序即可，注意标准字符设备驱动程序还需要创建设备，如下图所示：
运行led程序可以看到LED灯已经可以成功驱动了！
华贵的衣服穿在心肠污浊的人身上，显得更丑恶。
