Linux嵌入式驱动初体验（五）--- LED驱动解析
<br /> 在编写驱动程序的时候，入门的应用应该就是LED的驱动了，它的地位就像是Hello World之于C语言。其实LED灯是一种原子设备（我记得我们一个硬件老师说了这么一个名字，如果我说错了，就怨我没记住吧），意思就是只有0和1两种结果，就是只有亮和不亮两种结果，要是非和我抬杠说有半亮不亮的状态，那我也没话说了。所以对于一个原子设备来说，它的驱动还是比较容易弄懂的，而且对于一个简
在编写驱动程序的时候，入门的应用应该就是LED的驱动了，它的地位就像是Hello World之于C语言。其实LED灯是一种原子设备（我记得我们一个硬件老师说了这么一个名字，如果我说错了，就怨我没记住吧），意思就是只有0和1两种结果，就是只有亮和不亮两种结果，要是非和我抬杠说有半亮不亮的状态，那我也没话说了。所以对于一个原子设备来说，它的驱动还是比较容易弄懂的，而且对于一个简单的LED驱动来说，可以不用考虑一个最让人头疼的部分，就是---中断，所以还是比较好上手的。
根据上一篇文章，我们可以知道，对于一个简单的设备来说，写驱动首先就是写操作它的函数，下面我们可以把LED灯看成是字符设备，我们只需要写open/release/read/write/ioctl，而对于LED灯这种设备，我们其实已经没有必要去进行read操作了，如果我们再依照platform来写驱动的话，那么我们还需要probe和remove，就是注册和卸载，然后我们再通过file_operation、miscdevice、platform相关的结构体，使各个函数串联起来。好的，结构就是这样的，那么我们首先就可以定下一些数据结构和其中的元素了：
好了，有了一个整体的架构之后，下面的工作就是填充我们定义的这些结构体了，首先我们实现open和release：
仔细一看，这两个函数只有三点不同：1、函数名不同；2、open中是try_module_get，release中是module_get；3、printk中的内容不同。第一点和第三点可以忽略，真正可以区分两个函数的是try_module_get和module_get，前者用于增加模块使用计数，后者用于减少模块使用计数，可以理解为添加模块和删除模块，实现open和release的功能。下面我们再看看相同的部分，当然，return 0我们就不做过多研究了，重点放在 __raw_writel(_BIT(5), GPIO_P3_OUTP_SET(GPIO_IOBASE)) 这句话上，首先还得介绍一下gpio的控制，就是对于开发板上的引脚，它们相当于都有自己的宿舍楼，然后又有自己的房间，在这个例子中，我们要控制的是LED2，而它可以和GPO5短接，所以我们只要控制GPO5就能控制LED2的亮灭了，而GPO5“住”在“3号楼”的第5间房子里（注意是以0开始的，它是5号，也就是第6位），就是P3的第5位，所以只要控制P3的第5位，给它赋值0或1（0对于低电平，1对应高电平），就可以控制它的亮灭了。再看__raw_writel中的两个参数，它们都是宏定义的，__BIT(5)展开就是1<<5，就是把1向左移动5位，正好对应到GPO5的“住址”，然后把1<<5写到P3的SET寄存器中，就是给GPO5一个高电平，使得LED2先灭掉了。综上所述，open中就是实现加载模块，release中就是卸载模块。
下一步我们来实现write：
顾名思义，就是要进行写操作，通过上面的分析，大概知道，要想让LED2亮灭，就要控制GPO5，给它写1或0。在Linux中设备都是当文件来看的，所以参数第一个是文件名，第二个是要写入的数据，第三个是计数器，第四个是这次对文件进行操作的起始位置（这个参数的解释是上网找的，不是很理解它的作用，因为在函数体重没有用到它）。函数体前面的都是检测部分，看是否运行了多次设备，看共享资源是否被使用而不能进行中断处理，然后就是把要写入的数据进行一定的处理（这应该和硬件有关，这个只是针对SmartArm3250来说的），判断想要干什么，如果是0，说明要使LED2亮，就给P3的CLR寄存器的第5位置1，给GPO5一个低电平，让LED2点亮；如果是1，就是要使LED2灭，就把P3的SET寄存器的对应位置1，给它一个高电平。最后就是释放信号量，返回计数值。
然后我们再看一下ioctl的实现：
前面依旧是检测部分，对于ioctl来说，作用其实和write差不多，只是ioctl是接受命令（其实就是一个宏定义的东西），write是直接写具体的值进去。本着这个原则，看函数体中的switch部分，如果是SET_LED_ON的话，就要让LED2亮起来，就是用__raw_writel函数写1到相应位置，如果是SET_LED_OFF或是其他，则要让LED2灭掉。原理和上面的write中的实现是一样的，就不多说了。
完成上面的4个函数之后，我们就可以填充led_fops这个结构体了，下面就是为了应和platform结构体系，所以我们还要编写另外的两个函数probe和remove，实现如下：
很像前面的open和release函数，其实目的也是一样的，只是它会用到两个系统中已经定义好的函数：misc_register和misc_deregister，就是注册和撤销。
驱动都是以模块的形式来实现的，所以就要有模块的入口和出口，就是init和exit。我们先看init：
前两句话忽略，然后第三句话，很眼熟，只是第二个参数没有见过，它是一个宏定义的函数，再拿前面的例子，如果把GPO5看成是住址，它是住在P3号楼，这里的目的就是让你先找到P3号楼，就是找到基址，用稍微专业一点的话来说，就是使能P3端口。下面的platform_device_register_simple函数也是系统里有的，就是起注册的作用。driver_register也是其注册作用，前面的是注册platform_device的结构，而这个是注册driver结构。当然还有一些出错处理，然后还会有一个信号量的初始化。
下面是exit，就是用来退出模块，内容比较“传统”：
就是两个单纯的撤销函数driver_unregister和platform_device_unregister，还有一些客套的输出。
下面我再把整个程序的剩余代码贴出来：
前面是大量的调用头文件，就不多说明了，对于那两个宏定义，重点说一下第二个，io_p2v，这也是系统中有定义的一个宏定义，作用就是p（物理地址）2（to）v（虚地址），这就是定义了p3的基址，在后面的__raw_writel时使用。后面就是更客套的模块编程的东西了，是模块基本都这么写，不过不同的人MODULE_AUTHOR中的内容应该是不同的。。。
为了保持程序的完整性，我再把Makefile贴出来：
不同的人不同的电脑，Makefile可能就不一样了，但是原理是一样的，就是进行一些简单的配置然后进行编译。不过别人的东西终究是别人的，只有有了自己的东西，才叫真正的提高，所以还是建议大家自己动手写一个自己的驱动程序，过程可能是艰辛的，但是收获一定是大大的。
好了，至此为止，一个简单的platform结构的LED驱动就写好了，不过大家可能注意到了，有好多函数的参数其实并没有在函数体中出现，但是这样的语法是正确的，其实这只是在应和系统中的格式定义，因为我们都是在填充结构中的元素，所以要和它们的形式保持一致。不过对于驱动来说，简单理解，它只是编写了许多的函数，这些函数可以控制对应的设备，但是如果没有调用这些函数，那么LED也不会亮起来的，所以还会有一个测试函数，来调用这些编写好的函数，这个测试函数后面我会写出来。
以上就是LED驱动解析的全部内容，前些日子有些“忙”，所以一直没有写完，期间也一直在研究这个驱动，也是在进步和成长中，现在写的和我刚开始的理解已经有了很大的不同了，所以对于学习，应该是慢慢体会的，一口吃不了一个大胖子，成长中一定是会有障碍的，还是那句话错误中成长，改错中进步。现在只迈出了一小步，大家共同进步！
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