第一个驱动之字符设备驱动（三）按键查询

总的来讲这个驱动和以前的没有太大差异，只是熟悉并复习一下以前的知识，好比裸机的按键查询和前面的first_drv的构建过程：

Linux操做系统和驱动程序运行在内核空间，应用程序运行在用户空间，二者不能简单地使用指针传递数据，
由于Linux使用的虚拟内存机制

Code(可看备注回忆知识点):

 

#include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/init.h> #include <linux/delay.h> #include <asm/uaccess.h> #include <asm/irq.h> #include <asm/io.h> #include <asm/arch/regs-gpio.h> #include <asm/hardware.h> #include <linux/device.h>



static struct class *seconddrv_class; static struct class_device    *seconddrv_class_dev; volatile unsigned long *gpfcon; volatile unsigned long *gpfdat; volatile unsigned long *gpgcon; volatile unsigned long *gpgdat; static int second_drv_open(struct inode *inode, struct file *file) { /* 配置GPF0,2为输入引脚 */

    *gpfcon &= ~((0x3<<(0*2)) | (0x3<<(2*2))); /* 配置GPG3,11为输入引脚 */

    *gpgcon &= ~((0x3<<(3*2)) | (0x3<<(11*2))); return 0; } ssize_t second_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos) { /* 返回4个引脚的电平 */ unsigned char key_vals[4]; int regval; if (size != sizeof(key_vals)) return -EINVAL;//宏定义为22，表明的是invalid argument



    /* 读GPF0,2 */ regval = *gpfdat; key_vals[0] = (regval & (1<<0)) ? 1 : 0;//只想有1或者0两种状态值而采起的方法
 key_vals[1] = (regval & (1<<2)) ? 1 : 0; /* 读GPG3,11 */ regval = *gpgdat; key_vals[2] = (regval & (1<<3)) ? 1 : 0; key_vals[3] = (regval & (1<<11)) ? 1 : 0; //copy_to_user(buf, key_vals, sizeof(key_vals));//从内核空间拷贝数据到用户空间

    if(copy_to_user(buf, key_vals, sizeof(key_vals))) { return -EFAULT;//表示 bad address } return sizeof(key_vals); } static struct file_operations sencod_drv_fops = { .owner =   THIS_MODULE,    /* 这是一个宏，推向编译模块时自动建立的__this_module变量 */ .open = second_drv_open, .read = second_drv_read, }; int major; static int second_drv_init(void) { major = register_chrdev(0, "second_drv", &sencod_drv_fops);//注册驱动
 seconddrv_class = class_create(THIS_MODULE, "second_drv");//建立类
 seconddrv_class_dev = class_device_create(seconddrv_class, NULL, MKDEV(major, 10), NULL, "buttons"); //建立设备/* /dev/buttons 主设备号系统自动分配，次设备号为10 */
 gpfcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000050, 16);//物理地址重映射为虚拟地址
 gpfdat = gpfcon + 1;//指针+1,这里后移4byte
 gpgcon = (volatile unsigned long *)ioremap(0x56000060, 16); gpgdat = gpgcon + 1; return 0; } static void second_drv_exit(void) { unregister_chrdev(major, "second_drv");//卸载驱动
 class_device_unregister(seconddrv_class_dev);//取消设备注册
 class_destroy(seconddrv_class);//清除类
 iounmap(gpfcon);//取消IO重映射
 iounmap(gpgcon); } module_init(second_drv_init);//驱动入口函数的修饰函数，该函数在do_initcalls()中被调用
 module_exit(second_drv_exit); MODULE_LICENSE("GPL");

 

刚开始编译会有警告，说没有检查copy_to_user的返回值，这个函数若是成功返回的是0，失败返回有多少个Bytes未完成copy。因此作了如上更改。

Makefile：

 

KERN_DIR =/home/book/Documents/linux-2.6.22.6 PWD := $(shell pwd) all: make -C $(KERN_DIR) M=$(PWD) modules clean: make -C $(KERN_DIR) M=$(PWD) modules clean rm -rf modules.order obj-m    += second_drv.o

 测试程序：

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



int main(int argc, char **argv) { int fd; unsigned char key_vals[4]; int count = 0; fd=open("/dev/buttons",O_RDWR); if(fd<0) { printf("can't open!\r\n"); } while (1) { read(fd, key_vals, sizeof(key_vals)); if (!key_vals[0] || !key_vals[1] || !key_vals[2] || !key_vals[3]) { printf("%04d key pressed: %d %d %d %d\n", count++, key_vals[0], key_vals[1], key_vals[2], key_vals[3]); } } return 0; }

加载驱动，查看系统自动分配的主设备号和咱们手动建立的次设备号10.

运行应用测试程序：

 

 

可见，咱们的轮询按键的驱动函数正常工做了，此时在fs上输入top指令，查看cpu占有状况：

 

由此能够看出，应用程序second_test几乎霸占全部cpu资源，全部查询方式太消耗cpu，通常不使用。

 原理图：

 如下转载于：http://blog.163.com/xinbuqianjin@126/blog/static/167563447201010221231507/

在Linux底下写过driver模块的对这个宏必定不会陌生。module_init宏在MODULE宏有没有定义的状况下展开的内容是不一样的，若是这个宏没有定义，基本上代表阁下的模块是要编译进内核的(obj-y)。 1.在MODULE没有定义这种状况下，module_init定义以下： #define module_init(x) __initcall(x); 由于 #define __initcall(fn)                            device_initcall(fn) #define device_initcall(fn) __define_initcall("6",fn,6) #define __define_initcall(level,fn,id) \ static initcall_t __initcall_##fn##id __used \ __attribute__((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn 因此，module_init(x)最终展开为： static initcall_t __initcall_##fn##id __used \ __attribute__((__section__(".initcall" level ".init"))) = fn 更直白点，假设阁下driver所对应的模块的初始化函数为int gpio_init(void)，那么module_init(gpio_init)实际上等于: static initcall_t  __initcall_gpio_init_6 __used __attribute__((__section__(".initcall6.init"))) = gpio_init; 就是声明一类型为initcall_t（typedef int (*initcall_t)(void)）函数指针类型的变量__initcall_gpio_init_6并将gpio_init赋值与它。 这里的函数指针变量声明比较特殊的地方在于，将这个变量放在了一名为".initcall6.init"节中。接下来结合vmlinux.lds中的 .initcall.init : AT(ADDR(.initcall.init) - (0xc0000000 -0x00000000)) {    __initcall_start = .;    *(.initcallearly.init) __early_initcall_end = .; *(.initcall0.init) *(.initcall0s.init) *(.initcall1.init) *(.initcall1s.init) *(.initcall2.init) *(.initcall2s.init) *(.initcall3.init) *(.initcall3s.init) *(.initcall4.init) *(.initcall4s.init) *(.initcall5.init) *(.initcall5s.init) *(.initcallrootfs.init) *(.initcall6.init) *(.initcall6s.init) *(.initcall7.init) *(.initcall7s.init)    __initcall_end = .;    } 以及do_initcalls： static void __init do_initcalls(void) { initcall_t *call; for (call = __initcall_start; call < __initcall_end; call++) do_one_initcall(*call); /* Make sure there is no pending stuff from the initcall sequence */ flush_scheduled_work(); } 那么就不难理解阁下模块中的module_init中的初始化函数什么时候被调用了：在系统启动过程当中start_kernel()->rest_init()->kernel_init()->do_basic_setup()->do_initcalls()。

 

 

2.在MODULE被定义的状况下（大部分可动态加载的driver模块都属于此, obj-m），module_init定义以下：#define module_init(initfn) \static inline initcall_t __inittest(void) \{ return initfn; } \int init_module(void) __attribute__((alias(#initfn)));这段宏定义关键点是后面一句，经过alias将initfn变名为init_module。前面那个__inittest的定义实际上是种技巧，用来对initfn进行某种静态的类型检查，若是阁下将模块初始化函数定义成，好比，void gpio_init(void)或者是int gpio_init(int)，那么在编译时都会有相似下面的warning:GPIO/fsl-gpio.c: In function '__inittest':GPIO/fsl-gpio.c:46: warning: return from incompatible pointer type经过module_init将模块初始化函数统一别名为init_module，这样之后insmod时候，在系统内部会调用sys_init_module（）去找到init_module函数的入口地址。若是objdump -t gpio.ko，就会发现init_module和gpio_init位于相同的地址偏移处。简言之，这种状况下模块的初始化函数在insmod时候被调用。