HDF驅動框架探路：對比Linux原生驅動開發在Imx6ull板子點燈

作者：拓維云創qzk 2021-12-15 15:30:38

系統

本文章對比linux應用在imx6ull中點亮LED燈。所以先修煉修煉內功。本文的框架圖是最近這段時間結合了對3516測試HDF框架，以及imx6ull上linux驅動程序的學習，所得出的。

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想了解更多內容，請訪問：

51CTO和華為官方合作共建的鴻蒙技術社區

https://harmonyos.51cto.com

老規矩還是將最終希望跑出來的效果放出來。如下：

HDF驅動框架探路(五)：對比linux原生驅動開發在imx6ull板子點燈-鴻蒙HarmonyOS技術社區

HDF驅動框架探路5:

前言

想要深入了解HDF框架的話，應該繞不開linux驅動程序的掌握。由于是在看了韋東山老師對openharmony做的移植后，覺得linux驅動的內功還是必須要有的，所以本文章對比linux應用在imx6ull中點亮LED燈。所以先修煉修煉內功。

本文框架圖

本文的框架圖是最近這段時間結合了對3516測試HDF框架，以及imx6ull上linux驅動程序的學習，所得出的，是基于目前社區中所用的比較多的幾款板子和openharmony、linux對比所做的圖，大佬們覺得這個圖有任何問題，歡迎批評指出。

1.驅動程序

1.1 最簡單的驅動程序邏輯

如上圖所示，首先有個驅動程序入口函數和出口函數分別是module_init(led_init)，module_exit(led_exit);
然后分別實現led_open和led_write這兩個業務函數去填充file_operations結構體。
最后把file_operations結構體放入register_chrdev函數進行注冊，然后放入入口函數中。
因為驅動程序的字符設備需要綁定IO設備去使用，所以在入口函數中調用class_create和device_create。

1.2 完成的實現代碼如下：

#include <linux/kernel.h> 
#include <linux/module.h> 
#include <linux/slab.h> 
#include <linux/init.h> 
#include <linux/fs.h> 
#include <linux/delay.h> 
#include <linux/poll.h> 
#include <linux/mutex.h> 
#include <linux/wait.h> 
#include <linux/uaccess.h> 
#include <linux/device.h> 
#include <asm/io.h> 
 
static int major; 
static struct class *led_class; 
 
/* registers */ 
// IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 地址：0x02290000 + 0x14 
static volatile unsigned int *IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3; 
 
// GPIO5_GDIR 地址：0x020AC004 
static volatile unsigned int *GPIO5_GDIR; 
 
//GPIO5_DR 地址：0x020AC000 
static volatile unsigned int *GPIO5_DR; 
 
static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, 
             size_t count, loff_t *ppos) 
{ 
    char val; 
    int ret; 
     
    /* copy_from_user : get data from app */ 
    ret = copy_from_user(&val, buf, 1); 
 
    /* to set gpio register: out 1/0 */ 
    if (val) 
    { 
        /* set gpio to let led on */ 
        *GPIO5_DR &= ~(1<<3); 
    } 
    else 
    { 
        /* set gpio to let led off */ 
        *GPIO5_DR |= (1<<3); 
    } 
    return 1; 
} 
 
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp) 
{ 
    /* enable gpio5 
     * configure gpio5_io3 as gpio 
     * configure gpio5_io3 as output  
     */ 
    *IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 &= ~0xf; 
    *IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 |= 0x5; 
 
    *GPIO5_GDIR |= (1<<3); 
     
    return 0; 
} 
 
static struct file_operations led_fops = { 
    .owner      = THIS_MODULE, 
    .write      = led_write, 
    .open       = led_open, 
}; 
 
/* 入口函數 */ 
static int __init led_init(void) 
{ 
    printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); 
     
    major = register_chrdev(0, "hello_led", &led_fops); 
 
    /* ioremap */ 
    // IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 地址：0x02290000 + 0x14 
    IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 = ioremap(0x02290000 + 0x14, 4); 
     
    // GPIO5_GDIR 地址：0x020AC004 
    GPIO5_GDIR = ioremap(0x020AC004, 4); 
     
    //GPIO5_DR 地址：0x020AC000 
    GPIO5_DR  = ioremap(0x020AC000, 4); 
 
    led_class = class_create(THIS_MODULE, "helloled"); 
    device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "helloled"); /* /dev/myled */ 
     
    return 0; 
} 
 
static void __exit led_exit(void) 
{ 
    iounmap(IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3); 
    iounmap(GPIO5_GDIR); 
    iounmap(GPIO5_DR); 
     
    device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0)); 
    class_destroy(led_class); 
     
    unregister_chrdev(major, "hello_led"); 
} 
 
module_init(led_init); 
module_exit(led_exit); 
MODULE_LICENSE("GPL");

2.驅動程序測試部分

2.1 測試模塊實現思路

在linux內核中注冊相應的驅動模塊后，通過glibc庫函數提供的open,read,write接口訪問驅動程序綁定驅動字符設備的IO文件就可以直接調用到對應的驅動程序了。

2.2 測試部分完成實現代碼

#include <sys/types.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <string.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdio.h> 
 
 
// ledtest /dev/helloled on 
// ledtest /dev/helloled off 
 
int main(int argc, char **argv) 
{ 
    int fd; 
    char status = 0; 
     
    if (argc != 3) 
    { 
        printf("Usage: %s <dev> <on|off>\n", argv[0]); 
        printf("  eg: %s /dev/helloled on\n", argv[0]); 
        printf("  eg: %s /dev/helloled off\n", argv[0]); 
        return -1; 
    } 
    // open 
    fd = open(argv[1], O_RDWR); 
    if (fd < 0) 
    { 
        printf("can not open %s\n", argv[0]); 
        return -1; 
    } 
 
    // write 
    if (strcmp(argv[2], "on") == 0) 
    { 
        status = 1; 
    } 
 
    write(fd, &status, 1); 
    return 0;    
}

3.編譯

3.1 編譯思路：

首先需要將驅動程序編譯成ko文件。
將測試程序編譯成可執行文件。

3.2 完成實現代碼如下：

KERN_DIR = /home/qzk/code/imx6ullPro/Linux-4.9.88 
 
all: 
    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules  
    $(CROSS_COMPILE)gcc -o ledtest ledtest.c  
 
clean: 
    make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean 
    rm -rf modules.order 
    rm -f ledtest 
 
obj-m   += led_drv.o

上述代碼需要的注意的，大家在使用時候需要換掉KERN_DIR中的值，換成大家自己的內核目錄，因為編譯時候會去這個目錄下找頭文件。

4.安裝驅動進行測試

4.1 安裝驅動思路

通過上述的步驟，大家會發現驅動程序編譯好了放在了ubuntu系統中，我們的目標是需要將驅動程序安裝進入imx6ull中，所以我們的目標是將驅動程序放入imx6ull中。這里的方案是：將網線插入電腦，然后串口連接imx6ull，先各自寫死ip地址，目標是二者能夠ping通，然后搭建nfs，這樣就達到了imx6ull訪問ubuntu下的驅動程序的目的