4.查询方式来写按键驱动程序(详解)
本节目标:
写second程序,内容:通过查询方式驱动按键
1.写出框架
1.1写file_oprations结构体，second_drv_open函数，second_drv_read函数
1.2写入口函数,并自动创建设备节点，修饰入口函数
1.3写出口函数，并自动注销设备节点，修饰出口函数
1.4 写MODULE_LICENSE(“GPL v2”)声明函数许可证
1.5 在入口函数中，利用class_create和class_device_create自动创建设备节点
在出口函数中,利用class_destroy和class_device_unregister注销设备节点
2.写Makefile并编译后，放在板子上insmod后，看看lsmod、cat /porc/devices、 ls -l /dev/second是否加载成功
3.在框架中实现硬件操作
3.1看原理图，确定用什么寄存器控制按键引脚,如下图
按键0~3分别是GPF0，GPF2，GPG3，GPG11
由于是使用查询模式，并不是外部中断模式
所以配置 GPFCON(0x56000050)的位[0:1]、位[4:5]等于0x00(输入模式)
GPGCON(0x56000060)的位[6:7]、位[22:23]等于0x00
通过GPGDAT (0x56000054) 和GPGDAT(0x56000064)来查询按键状态
3.2写代码
intit入口函数中使用ioremap()函数映射寄存器虚拟地址
exit出口函数中使用iounmap()函数注销虚拟地址
open函数中配置GPxCON初始化按键
read函数中先检查读出的字符是否是4个,然后获取GPxDAT状态,用key_vals[4]数组保存4个按键值,最后使用 copy_to_user(buf, key_vals,sizeof(key_vals)) 上传给用户层
4.写测试程序Secondtext.c
用法就是./ Secondtext
使用read(fd,val,sizeof(val));函数读取内核层的数据
5.然后输入./ Secondtext进行测试,按下key2时,如下图:
6.使用./ Secondtext & 后台运行测试程序
后台会一直运行这个程序，当我们有按键按下时，就会打印数据出来，如下图:
7.通过top命令可以发现这个./ Secondtext占了CPU的99%时间
因为,我们的Secondtext测试程序一直在while中通过查询方式读取按键状态,这样的效率是非常低的.
接下来开始使用中断方式来改进按键驱动程序,提高效率,先来分析内核里中断如何运行的。
本节Secondtext测试程序代码如下:
#include <sys/types.h> //调用sys目录下types.h文件
#include <sys/stat.h> //stat.h获取文件属性
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
/*secondtext while一直获取按键信息 */
int main(int argc,char **argv)
{
int fd,ret;
unsigned char val[4];
fd=open("/dev/buttons",O_RDWR);
if(fd<0)
{printf("can't open!!!\n");
return -1;}
while(1)
{
ret=read(fd,val,sizeof(val));
if(ret<0)
{
printf("read err!\n");
continue;
}
if((val[0]&val[1]&val[2]&val[3])==0)
printf("key0=%d,key1=%d,key2=%d,key3=%d\n",val[0],val[1],val[2],val[3]);
}
return 0;
}本节second.c按键驱动代码如下:
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
static struct class *seconddrv_class; //创建一个class类
static struct class_device *seconddrv_class_devs; //创建类的设备
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)
{
/*初始化按键*/
/* 配置 GPFCON(0x56000050)的位[0:1]、位[4:5]等于0x00(输入模式)
GPGCON(0x56000060)的位[6:7]、位[22:23]等于0x00*/
*GPFcon&=~((0x3<<0)|(0x3<<4));
*GPGcon&=~((0x3<<6)|(0x3<<22));
return 0;
}
static int second_drv_read(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
unsigned char key_vals[4];
/*按键0~3分别是GPF0，GPF2，GPG3，GPG11*/
if(count!=sizeof(key_vals))
return EINVAL;
key_vals[0]=(*GPFdat>>0)&0X01;
key_vals[1]=(*GPFdat>>2)&0X01;
key_vals[2]=(*GPGdat>>3)&0X01;
key_vals[3]=(*GPGdat>>11)&0X01;
/*上传给用户层*/
if(copy_to_user(buf,key_vals,sizeof(key_vals)))
return EFAULT;
return 0;
}
static struct file_operations second_drv_fops={
.owner = THIS_MODULE,
.open = second_drv_open,
.read = second_drv_read,};
volatile int second_major; //保存主设备号
static int second_drv_init(void)
{
second_major=register_chrdev(0,"second_drv",&second_drv_fops); //创建驱动
seconddrv_class=class_create(THIS_MODULE,"second_dev"); //创建类名
seconddrv_class_devs=class_device_create(seconddrv_class, NULL, MKDEV(second_major,0), NULL,"buttons");
/*申请虚拟地址,然后配置寄存器*/
/* GPFCON(0x56000050)
GPGCON(0x56000060) */
GPFcon=ioremap(0x56000050,16);
GPFdat=GPFcon+1;
GPGcon=ioremap(0x56000060,16);
GPGdat=GPGcon+1;
return 0;
}
static int second_drv_exit(void)
{
unregister_chrdev(second_major,"second_drv"); //卸载驱动
class_device_unregister(seconddrv_class_devs); //卸载类设备
class_destroy(seconddrv_class); //卸载类
/*注销虚拟地址*/
iounmap(GPFcon);
iounmap(GPGcon);
return 0;
}
module_init(second_drv_init);
module_exit(second_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL v2");