Linux 驱动开发 - 编写按键驱动
作者：DS小龙哥
- 2022 年 4 月 15 日
本文字数：2744 字
阅读完需：约 9 分钟
1. 杂项设备注册函数
这篇文章介绍，如何使用杂项设备框架编写一个简单的按键驱动，完成编写、编译、安装、测试等流程，了解一个杂项字符设备驱动的开发流程。
下面是杂项字符设备的接口:
struct miscdevice { int minor; /*次设备号 10 20 */ const char *name; /*设备节点的名称*/ const struct file_operations *fops; /*文件操作集合*/ struct list_head list; //链表 struct device *parent; struct device *this_device; const char *nodename; umode_t mode;};
//注册杂项字符设备extern int misc_register(struct miscdevice * misc);//注销杂项字符设备extern int misc_deregister(struct miscdevice *misc);
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按键需要将值传递给应用层，需要使用到copy_to_user函数,这个函数还有一个配对的copy_from_user，下面介绍这两个函数的详细功能和参数:
#include <asm/uaccess.h>
unsigned long copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)函数功能: 将驱动层数据拷贝到应用层。函数参数:void __user *to 用户空间的地址--到哪里去const void *from 驱动层的地址--从哪里来unsigned long n 拷贝的大小返回值: 0表示成功。 >0表示未拷贝成功的数量。
unsigned long copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)函数功能: 将应用层的数据拷贝到驱动层。函数参数:void *to 驱动空间的地址--拷贝到哪里去const void __user *from 用户空间的地址--从哪里来unsigned long n 拷贝的大小返回值: 0表示成功。 >0表示未拷贝成功的数量。
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2. 编写按键驱动
使用杂项设备注册按键驱动，应用层使用 read 接口读取按键值。
编写驱动之前需要先找到按键的原理图，找到按键接到 CPU 那个 IO 上的。
然后再查阅数据手册，找到这个 GPIO 口的寄存器地址，寄存器的配置页面，方便初始化配置 GPIO 口为输入模式。
2.1 按键驱动源代码
#include <linux/kernel.h>#include <linux/module.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/miscdevice.h>#include <asm/io.h>#include <asm/uaccess.h>
/* 按键的寄存器*/static unsigned int *GPX3CON;static unsigned int *GPX3DAT;
static int tiny4412_open(struct inode *inode, struct file *file){ printk("tiny4412_open-->ok\n"); return 0;}
/*应用层的函数: int key_val;read(fd,&key_val,4)ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);*/static ssize_t tiny4412_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *seek){ int key_val=0; if(!(*GPX3DAT&1<<2)) //判断按键是否按下 { key_val=0x1; } else if(!(*GPX3DAT&1<<3)) //判断按键是否按下 { key_val=0x2; } else if(!(*GPX3DAT&1<<4)) //判断按键是否按下 { key_val=0x3; } else if(!(*GPX3DAT&1<<5)) //判断按键是否按下 { key_val=0x4; }
/*数据拷贝函数: 给应用层空间赋值--将驱动层的数据拷贝给应用层*/ /*copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)*/ int error; error=copy_to_user(buf,&key_val,4); if(error>0) { printk("数据拷贝失败.\n"); } return 0;}static ssize_t tiny4412_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *seek){ return 0;}static int tiny4412_release(struct inode *inode, struct file *file){ printk("tiny4412_release-->ok\n"); return 0;}
static struct file_operations fops={ .open=tiny4412_open, .read=tiny4412_read, .write=tiny4412_write, .release=tiny4412_release};
/*Linux内核管理驱动---设备号设备号是一个unsigned int 的变量--32位。设备号=主设备号+次设备号*/static struct miscdevice misc={ .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, /*次设备号填255表示自动分配 主设备号固定为10*/ .name = "tiny4412_key", /*/dev目录下文件名称*/ .fops = &fops, /*文件操作接口*/};
static int __init tiny4412_key_init(void){ /*转换物理地址*/ GPX3CON=ioremap(0x11000C60,4); GPX3DAT=ioremap(0x11000C64,4);
/*配置GPIO口模式--配置按键*/ *GPX3CON&=0xFF0000FF; /*1. 杂项设备的注册函数*/ misc_register(&misc); printk("按键: 驱动安装成功\n"); return 0;}
static void __exit tiny4412_key_exit(void){ /*2. 杂项设备的注销函数*/ misc_deregister(&misc);
/*取消转换*/ iounmap(GPX3CON); iounmap(GPX3DAT); printk("按键: 驱动卸载成功\n");}
module_init(tiny4412_key_init); /*驱动入口--安装驱动的时候执行*/module_exit(tiny4412_key_exit); /*驱动出口--卸载驱动的时候执行*/
MODULE_LICENSE("GPL"); /*设置模块的许可证--GPL*/
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2.2 makefile 文件
编译驱动的 makefile 代码。
KER_DRI=/home/wbyq/work/linux-3.5/linux-3.5all: make -C $(KER_DRI) M=`pwd` modules cp *.ko /home/wbyq/work/rootfs/code -f make -C $(KER_DRI) M=`pwd` modules clean arm-linux-gcc app.c -o app cp app /home/wbyq/work/rootfs/code -f rm app -fobj-m += miscdev_key_drv.o
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2.3 应用层驱动测试代码
编译完运行时，传入按键的设备节点文件.
#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>
int main(int argc,char **argv){ if(argc!=2) { printf("./app <设备节点文件>\n"); return 0; } /*1. 打开设备文件*/ int fd=open(argv[1],O_RDWR); if(fd<0) { printf("%s 设备驱动打开失败.\n",argv[1]); return 0; } /*2.读写数据*/ int key_val; while(1) { read(fd,&key_val,4);//读取按键值 if(key_val) { printf("%#x\n",key_val); } } /*3. 关闭文件*/ close(fd); return 0;}
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2.4 驱动安装流程
[root@wbyq code]# lstiny4412_key_drv.ko[root@wbyq code]# [root@wbyq code]# insmod tiny4412_key_drv.ko [ 173.340000] 驱动测试: 驱动安装成功[root@wbyq code]# lsmodhello_drv 616 0 - Live 0xbf000000 (O)[root@wbyq code]# modinfo tiny4412_key_drv.ko filename: tiny4412_key_drv.kolicense: GPLdepends: vermagic: 3.5.0-FriendlyARM SMP preempt mod_unload ARMv7 p2v8 [root@wbyq code]# rmmod tiny4412_key_drv.ko [ 391.075000] 驱动测试: 驱动卸载成功[root@wbyq code]#
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版权声明: 本文为 InfoQ 作者【DS小龙哥】的原创文章。
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之所以觉得累，是因为说的比做的多。 2022.01.06 加入
熟悉C/C++、51单片机、STM32、Linux应用开发、Linux驱动开发、音视频开发、QT开发. 目前已经完成的项目涉及音视频、物联网、智能家居、工业控制领域
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