第四十六讲 设备驱动
文章目录
一、sysfs
1、发展
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早期内核（2.4版本之前）没有统一的设备驱动模型
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2.4-2.6版本期间使用devfs，挂载在/dev目录下
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2.6版本之后引入sysfs，挂载在/sys目录
将设备进行分类、分层，统一进行管理
配合udev/mdev守护进程动态创建设备文件，命令规则*制定
2、sysfs简介
Linux 系统通过 sysfs 体现设备驱动模型
- sysfs 是一个虚拟文件系统
- 目录对应的 inode 节点会记录基本驱动对象，从而将系统中的设备组成层次结构
- 用户可以读写目录下的不同文件来配置对象的不同属性
设备驱动模型基本元素
- kobject：sysfs 中的一个目录，常用来表示基本驱动对象，不允许发送消息到用户空间
- kset：sysfs 中的一个目录，常用来管理 kobject ，允许发送消息到用户空间
- kobj_type：目录下属性文件的操作接口
（kset可批量管理kobject，kobject无法批量管理kobject）
3、kobject
konject_create_and_add 函数
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初始化并创建kobject对象（kobject_create）
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创建一个目录项并与kobject对象关联（kobject_add）
kobject_create
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申请内存存放kobject对象（kzalloc）
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初始化kobject函数（kobject_init）
kobject_init
初始化kobject对象里面成员变量（kobject_init）、
设置目录属性文件操作接口
kobject_init
初始化kobject对象里面成员变量
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kobject_add
获取第一个可变参数，可变参数函数的实现与函数传参的栈结构有关
设置object参数（kobject_add_varg）
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kobject_add_varg
设置kobject名称
设置parent指针
设置kobject和kset（kobject_add_internal）
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kobject_add_internal
如果parent为空，parent设置为kobj->kset->kobj
把该kobject加入到kset链表的末尾
第二次设置kobj的parent指针
创建目录（create_dir）
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4、kobj_type
（这里就不讲了，原因很简单，这里也是函数调用关系，而且视频中省略了很多东西，这里说出来反而不好，有需要可以去追源码）
二、设备驱动实验
1、代码
/*
* @LastEditors: 夜雨
* @Date: 2021-12-28 20:46:33
* @LastEditTime: 2021-12-28 23:36:43
* @FilePath: \004kobject\kobject.c
*/
#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/kobject.h>
/*gpio 映射地址*/
static void __iomem *GPIO_CCM_CCGR1;
static void __iomem *GPIO_MUX_GPIO1_PIN4;
static void __iomem *GPIO_PAD_GPIO1_PIN4;
static void __iomem *GPIO_DR;
static void __iomem *GPIO_GDIR;
/*显示属性*/
static char kbuf[1024] = {0};
static ssize_t ledShow(struct kobject *kobject, struct kobj_attribute *attr,char *buf)
{
return sprintf(buf, "123");
}
/*调用read 函数会使用到这里*/
static ssize_t ledStroe(struct kobject *kobject,struct kobj_attribute *attr,const char *buf, size_t count)
{
unsigned long val = 0;
val = ioread32(GPIO_GDIR);
if(strstr(buf, "on") != NULL)
{
val &= ~(0x01 << 4);
}
else
{
val |= (0x01 << 4);
}
iowrite32(val, GPIO_GDIR);
return count;
}
static struct kobj_attribute ledAttr = __ATTR(led, 0664, ledShow, ledStroe);
static struct attribute *attrs[] =
{
&ledAttr.attr,
NULL,
};
static struct attribute_group attrGrup =
{
/* data */
.attrs = attrs,
};
static __init int ledInit(void)
{
struct kobject *kobj;
unsigned int val = 0;
/*寄存器映射*/
GPIO_CCM_CCGR1 = ioremap(0x20c406c, 4);
GPIO_MUX_GPIO1_PIN4 = ioremap(0x20e006c, 4);
GPIO_PAD_GPIO1_PIN4 = ioremap(0x20e02f8, 4);
GPIO_DR = ioremap(0x209c004, 4);
GPIO_GDIR = ioremap(0x209c000, 4);
/*使能 gpio 时钟（为了方便全部使能）*/
iowrite32(0xffffffff, GPIO_CCM_CCGR1);
/*将 gpio 设置为普通 io*/
iowrite32(0x05, GPIO_MUX_GPIO1_PIN4);
/*设置 gpio 属性*/
iowrite32(0x10b0, GPIO_PAD_GPIO1_PIN4);
/*设置 gpio 为输出*/
iowrite32(1 << 4, GPIO_DR);
/*关闭 led 灯*/
iowrite32(1 << 4, GPIO_GDIR);
/*创建 kobject 对象*/
kobj = kobject_create_and_add("kobject_led", NULL);
/*为kobject设置属性文件*/
sysfs_create_group(kobj, &attrGrup);
printk("<1>""led module init!");
}
static void __exit ledExit(void)
{
printk("<1>""led module exit!");
}
module_init(ledInit);
module_exit(ledExit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Yeyu");
MODULE_DESCRIPTION("My param module!");
MODULE_ALIAS("param_module");
2、Makefile
KERNEL_DIR=../../ebf_linux_kernel/build_image/build/
ARCH=arm
CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export ARCH CROSS_COMPILE
obj-m := kobject.o
all:
$(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR) modules
.PHONE:clean copy
clean:
$(MAKE) -C $(KERNEL_DIR) M=$(CURDIR) clean
copy:
sudo cp *.ko /home/dragon/nfsshare
3、实验步骤
与前面字符设备方法移植
- 编译代码生成 .ko 文件
- 将 ko 文件复制到共享文件夹
- 打开开发板
- 连接 nfs 至共享文件夹
- 加载 ko 模块
- 进入目录 /sys/kobject_led
- 输入命令
sudo sh -c "echo on>led"灯亮 - 输入命令’sudo sh -c “echo off>led”'灯灭