• 写驱动程序要去操作硬件，但是操作硬件并不是主要的，主要的是要理解驱动程序的框架
  • Linux驱动 = 驱动框架+硬件操作 = 驱动框架+单片机
  • 实际工作中，更多的是去理解修改别人的驱动程序
  • 面向对象
    • 字符设备驱动程序抽象出一个 file_operations 结构体
    • 我们写的程序针对硬件部分抽象出 led_operations 结构体
  • 分层
    • 前面的 LED 驱动程序就分为 2 层：

① 上层实现硬件无关的操作，比如注册字符设备驱动：leddrv.c
② 下层实现硬件相关的操作，比如 board_A.c 实现单板 A 的 LED 操作
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  • 分离
    • 之前的board_x.c的代码跟硬件绑定的得太死了，操作某个灯就操作某个寄存器，如果想换个灯就需要换个寄存器
    • 对于同一款芯片，它的GPIO引脚操作是类似的
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    • 既然引脚操作那么有规律，并且这是跟主芯片相关的，那可以针对该芯片写出比较通用的硬件操作代码
    • 对于某一款芯片，可以写出一个GPIO的驱动程序，让它支持所有的GPIO操作
    • 比如 board_A.c 使用芯片 chipY，那就可以写出：chipY_gpio.c，它实现芯片 Y 的 GPIO 操作，适用于芯片 Y 的所有 GPIO 引脚。
    • image.png
    • 左边是led资源（实现led_resource），右边是某款芯片通用的硬件驱动
    • 以面向对象的思想，在 board_A_led.c 中实现 led_resouce 结构体，它定义“资源”──要用哪一个引脚
  • 修改内核打印级别
    • image.png
  • 程序仍分为上下结构：上层 leddrv.c 向内核注册 file_operations 结构体；下层 chip_demo_gpio.c 提供 led_operations 结构体来操作硬件。
  • 下层的代码分为 2 个：chip_demo_gpio.c 实现通用的 GPIO 操作，board_A_led.c 指定使用哪个 GPIO，即“资源”。
  • 这样当不同的板子使用不同gpio时，只需修改board_x_led.c指定哪个gpio即可（修改资源）
  • led_resource.h ```c / GPIO3_0 / / bit[31:16] = group / / bit[15:0] = which pin /

    define GROUP(x) (x>>16)

    define PIN(x) (x&0xFFFF)

    define GROUP_PIN(g,p) ((g<<16) | (p))

struct led_resource { int pin; };

struct led_resource *get_led_resouce(void);

  2. - board_A_led.c中实现资源的确定
  3. ```c
  4. static struct led_resource board_A_led = {
  5.     .pin = GROUP_PIN(3,1),
  6. };
  8. struct led_resource *get_led_resouce(void)
  9. {
  10.     return &board_A_led;
  11. }

  • chip_demo_gpio.c 中实现了通用的 GPIO 操作，只需包含资源即可

    1. static struct led_resource *led_rsc;
    2. static int board_demo_led_init (int which) /* 初始化LED, which-哪个LED */       
    3. {    
    4.   //printk("%s %s line %d, led %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, which);
    5.   if (!led_rsc)
    6.   {
    7.       led_rsc = get_led_resouce();        /* 获取资源 */
    8.   }
    10.   printk("init gpio: group %d, pin %d\n", GROUP(led_rsc->pin), PIN(led_rsc->pin));
    11.   /* 根据资源进行初始化 */
    12.   switch(GROUP(led_rsc->pin))
    13.   {
    14.       case 0:
    15.       {
    16.           printk("init pin of group 0 ...\n");
    17.           break;
    18.       }
    19.       case 1:
    20.       {
    21.           printk("init pin of group 1 ...\n");
    22.           break;
    23.       }
    24.       case 2:
    25.       {
    26.           printk("init pin of group 2 ...\n");
    27.           break;
    28.       }
    29.       case 3:
    30.       {
    31.           printk("init pin of group 3 ...\n");
    32.           break;
    33.       }
    34.   }
    36.   return 0;
    37. }

  • makefile修改成 ```makefile

    参考内核源码drivers/char/ipmi/Makefile

    要想把a.c, b.c编译成ab.ko, 可以这样指定:

    ab-y := a.o b.o

    obj-m += ab.o

leddrv.c chip_demo_gpio.c board_A_led.c 编译成 100ask.ko

100ask_led-y := leddrv.o chip_demo_gpio.o board_A_led.o obj-m += 100ask_led.o ```

  • 课后练习

    使用“分离”的思想，去改造前面写的 LED 驱动程序：实现 led_resouce，在里面可以指定要使用哪一个 LED；改造led_operations，让它能支持更多 GPIO。

注意：作为练习，led_operations 结构体不需要写得很完善，不需要支持所有 GPIO，你可以只支持若干个 GPIO 即可。