1.Linux如何找到设备文件
通过 文件名和设备号
设备号 ： 主设备号和次设备号
主设备号区分不同种类的设备
次设备号区分同一类型不同的设备
Linux的驱动链表会管理这些设备驱动
1.添加（编写完驱动程序加载到内核）
2.查找 （调用驱动程序，用户层去调用open）
驱动插入链表的顺序由设备号检索
2.驱动开发
驱动的开发就是 添加驱动和调用驱动
添加驱动： 设备名 设别号 驱动函数（操作寄存器驱动IO口）
用户态open（）会进入内核态 此时会发生软中断 中断号0x80
3.驱动框架代码
#include <linux/fs.h> //file_operations声明
#include <linux/module.h> //module_init module_exit声明
#include <linux/init.h> //__init __exit 宏定义声明
#include <linux/device.h> //class devise声明
#include <linux/uaccess.h> //copy_from_user 的头文件
#include <linux/types.h> //设备号 dev_t 类型声明
#include <asm/io.h> //ioremap iounmap的头文件
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
//led_open函数
static int pin4_open(struct inode *inode,struct file *file)
{
printk("pin4_open\n"); //内核的打印函数和printf类似
return 0;
}
//led_write函数
static ssize_t pin4_write(struct file *file,const char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos)
{
return 0;
}
static struct file_operations pin4_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = pin4_open,
.write = pin4_write,
};
int __init pin4_drv_init(void) //程序的真实入口
{
int ret;
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驱动的链表中
pin4_class=class_create(THIS_MODULE,"myfirstdemo");
pin4_class_dev =device_create(pin4_class,NULL,devno,NULL,module_name); //创建设备文件
return 0;
}
void __exit pin4_drv_exit(void)
{
device_destroy(pin4_class,devno);//销毁设备
class_destroy(pin4_class);//销毁类
unregister_chrdev(major, module_name); //卸载驱动
}
module_init(pin4_drv_init); //入口
module_exit(pin4_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL v2");
4.驱动测试
（1）把驱动文件放到上位机的driver/目录下
（2）修改Makefile 把其编译为模块
把 obj-m += xxx. o 加入到makefile中
（3）编译成模块
ARCH=arm CROSS_COMPILE=交叉编译工具 KERNEL=内核版本 make modules
（4） 装载驱动到驱动链表
sudo insmod xxx.ko
( 5)装载驱动会自动生成设备 比如 /dev/pin4,通过chmod 666 /dev/pin4 给其执行权限
（6）运行测试程序调用驱动
内核驱动装载： sudo insmod xxx.ko
内核驱动卸载 ：sudo rmmod xxx 不用写ko
查看内核模块：lsmod
内核的printk相当于用户态的printf 通过dmesg查看内核打印信息
5，地址
1.总线地址
总线地址就是cpu可以访问内存的地址范围
装了32位系统的计算机最大可以访问2 ^32bit
Linux可以通过cat /proc/meminfo
2.物理地址
硬件的实际地址或绝对地址就是硬件的物理地址
3.虚拟地址
虚拟地址就是逻辑地址，是基于算法的地址，软件层面的地址。
当物理地址不够用时，会通过MMU单元映射为虚拟地址，通过虚拟地址来保证程序的运行。上层应用操作的地址都是虚拟地址。
页表是内存非连续分区分配的基础，实现从逻辑地址转化成物理地址。页表是mmu管理的
6.树莓派驱动开发
//pin4_driver2.c
#include <linux/fs.h> //file_operations声明
#include <linux/module.h> //module_init module_exit声明
#include <linux/init.h> //__init __exit 宏定义声明
#include <linux/device.h> //class devise声明
#include <linux/uaccess.h> //copy_from_user 的头文件
#include <linux/types.h> //设备号 dev_t 类型声明
#include <asm/io.h> //ioremap iounmap的头文件
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* GPFSL0=NULL;//功能选择 输入或输出
volatile unsigned int* GPSET0=NULL//输出高电平
volatile unsigned int* GPCLR0=NULL//清0
//volatile 的作用
//1.避免编译优化 ，避免系统把地址优化为别的地址
//2.可以直接读出它的值
//IO口起始空间 0x3f000000
//led_open函数
static int pin4_open(struct inode *inode,struct file *file)
{
printk("pin4_open\n"); //内核的打印函数和printf类似
//配置pin4引脚为输出引脚 bit14-12配置001
*GPFSL0 &=~(0x6<<12);//0x6为110 让第14 13位为0 给110左移12位11正好对着14 13位 在取反14 13位就是0了（计算机的位是从0开始的）
//接下来让第12为1
*GFPSL0 |=(0x1<<12);//这样1正好在12位 与它或运算第12位恰好为1
return 0;
}
//led_write函数
static ssize_t pin4_write(struct file *file,const char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos)
{
int userCmd；
copy_from_user(&userCmd,buf,count);//读取用户态应用的输出并用userCmd去接收
//读取上层应用write的值来判断输出1还是0
printk("get value\n");
if(userCmd==1){
//拉高电平
printk("set 1\n");
*GPSET0 |= 0x1 << 4;//让pin4引脚为1
}
else if(userCmd==0){
//拉低电平
printk("set 0\n");
*GPCLR0 |= 0x1 << 4;//让pin4引脚为0
}else{
printk("undo\n");
}
return 0;
}
static struct file_operations pin4_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = pin4_open,
.write = pin4_write,
};
int __init pin4_drv_init(void) //程序的真实入口
{
int ret;
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驱动的链表中
pin4_class=class_create(THIS_MODULE,"myfirstdemo");
pin4_class_dev =device_create(pin4_class,NULL,devno,NULL,module_name); //创建设备文件
GPFSEL0 = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f200000,4);
//0x3f200000是物理地址 根据页表 1个字节按照虚拟地址是4个字节 ioremap把物理地址转化为虚拟地址
GPSET0 = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f20001C,4);
GPCLR0 = (volatile unsigned int *)ioremap(0x3f200028,4);
return 0;
}
void __exit pin4_drv_exit(void)
{
iounmap(GPFSEL0);//它的作用就是把映射过来的物理地址还原，释放掉虚拟地址
iounmap(GPSET0);
iounmap(GPCLR0);
device_destroy(pin4_class,devno);//销毁设备
class_destroy(pin4_class);//销毁类
unregister_chrdev(major, module_name); //卸载驱动
}
module_init(pin4_drv_init); //入口
module_exit(pin4_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL v2");
7.用户态测试代码
//test.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int fd;
int cmd;
fd = open("/dev/pin4",O_RDWR);
if(fd < 0){
printf("open failed\n");
perror("reson");
}else{
printf("open success\n");
}
printf("请输入0 / 1\n 0:设置pin4为低电平\n 1:设置pin4为高电平\n");
scanf("%d",&cmd);
if(cmd == 0){
printf("pin4设置成低电平\n");
}else if(cmd == 1){
printf("pin4设置成高电平\n");
}
fd = write(fd,&cmd,4);//写一个数字1,写4个字节
return 0;
}
8.编译
1.把驱动代码拷贝到/driver/char目录下
2.修改Makefile
3.回到源码目录/linux-rpi-4.14.y再执行下面指令编译为模块 生成xxx.ko
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KERNEL=kernel7 make modules
4.把生成的模块拷贝到开发板 scp指令
5.交叉编译测试代码
arm-linux-gnueabihf-gcc test.c -o pin4test
6.把test发送到开发板 scp指令
9.装载驱动模块
1.sudo insmod pin4_drive2.ko装载驱动
如果要卸载的话就用 sudo rmmod指令
2.sudo chmod 666 /dev/pin4 给所有用户执行权限
3.运行 ./pin4test
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