我们在编写驱动程序的时候,IO空间的起始地址是0x3f000000,加上GPIO的偏移量0x2000000,所以GPIO的物理地址应该是从0x3f200000开始的,然后在这个基础上进行Linux系统的MMU内存虚拟化管理,映射到虚拟地址上。 特别注意,BCM2708 和BCM2709 IO起始地址不同,BCM2708是0x20000000,BCM2709是0x3f000000,这是造成大部分人驱动出现“段错误”的原因。树莓派3B的CPU为BCM2709。
驱动代码:
#include <linux/fs.h> #include <linux/module.h> #include <linux/init.h> #include <linux/device.h> #include <linux/uaccess.h> #include <linux/types.h> #include <asm/io.h> static struct class *pin4_class; static struct device *pin4_class_dev; static dev_t devno; //设备号 static int major = 231; //主设备号 static int minor = 0; //次设备号 static char *module_name = "pin4"; //模块名 volatile unsigned int* GPFSEL0 = NULL; volatile unsigned int* GPSET0 = NULL; volatile unsigned int* GPCLR0 = NULL; static int pin4_read(struct file *file,char __user *buf,size_t count,loff_t *ppos) { printk("pin4_read\n"); //内核打印函数,和printf类似 return 0; } static int pin4_open(struct inode *inode,struct file *file) { printk("pin4_open\n"); //配置pin4引脚为输出引脚,bit为12-14配置成001 *GPFSEL0 &= ~(0x6 << 12); //把13,14 位配置成00 *GPFSEL0 |= (0x1 << 12); //把12 位配置成1 return 0; } static ssize_t pin4_write(struct file *file,const char __user *buf,size_t count,loff_t *ppos) { int userCmd; printk("pin4_write\n"); copy_from_user(&userCmd,buf,count); //获取上层write函数的值 //根据值来操作IO口,高电平或低电平 if(userCmd == 1) { printk("set 1\n"); *GPSET0 |= 0x1 << 4; //高电平 } else if(userCmd == 0) { printk("set 0\n"); *GPCLR0 |= 0x1 << 4; //低电平 } else { printk("undo\n"); } return 0; } static struct file_operations pin4_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = pin4_open, .write = pin4_write, .read = pin4_read, }; int __init pin4_drv_init(void) //真是驱动入口 { int ret; printk("insmod driver pin4 success\n"); devno = MKDEV(major,minor); //创建设备号 ret = register_chrdev(major,module_name,&pin4_fops);//注册驱动,告诉内核,把这个驱动加入到内核的链表中 pin4_class = class_create(THIS_MODULE,"myfirstdemo"); //让代码在dev下自动生成设备 pin4_class_dev = device_create(pin4_class,NULL,devno,NULL,module_name); //创建设备文件 // void _iomem *ioremap(resource_size_t res_cookie,size_t size){ // return arch_ioremap_caller(res_cookie,size,MT_DEVICE,_builtin_return_address(0)); // } GPFSEL0 = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f200000,4); //将一个IO地址空间映射到内核的虚拟地址空间上去 GPSET0 = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f20001C,4); GPCLR0 = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f200028,4); return 0; } void __exit pin4_drv_exit(void) { // void iounmap(volatile void _iomem *addr) // { // } iounmap(GPFSEL0); //解除映射 iounmap(GPSET0); iounmap(GPCLR0); device_destroy(pin4_class,devno); class_destroy(pin4_class); unregister_chrdev(major,module_name); //卸载驱动 } module_init(pin4_drv_init); //入口,内核加载该驱动的时候,这个宏会被调用 module_exit(pin4_drv_exit); MODULE_LICENSE("GPL v2");测试代码:
#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> int main() { int fd; int cmd; int data; fd = open("/dev/pin4",O_RDWR); if(fd<0) { printf("open failed\n"); perror("reson:"); } else { printf("open success\n"); } printf("input commnd : 1/0 \n1:set pin4 high \n0:set pin4 low\n"); scanf("%d",&cmd); if(cmd == 1) { data = 1; } if(cmd == 0) { data = 0; } printf("data = %d\n",data); fd = write(fd,&data,1); close(fd); return 0; }在虚拟机分别编译,将模块、测试程序拷贝至树莓派,插入模块后运行测试程序。
sudo insmod xxx.ko //向内核加载模块 sudo chmod 666 /dev/pin4 ./pin4test
volatile //确保本条指令不会因编译器的优化而省略;且要求每次直接读值 lsmod //显示已经载入系统的模块 sudo rmmod xxx //卸载驱动模块