GC6818平台总线模型下的LED点灯示例教程

资源摘要信息:"Linux 驱动学习之平台总线模型（GC6818的点灯例程）" Linux 内核驱动开发是嵌入式系统开发领域的一个重要组成部分，它涉及到硬件设备与操作系统内核之间的交互。本教程主要针对 Linux 平台总线模型进行介绍，并结合 GC6818 芯片的点灯例程来加深理解。 平台总线模型（Platform Bus）是 Linux 2.6 内核引入的一种设备和驱动模型，它简化了设备驱动程序的开发过程。平台总线模型主要用于非即插即用（non-PCI）设备，如 SoC 上的一些固定设备。该模型通过定义标准的接口来匹配设备和驱动程序，从而实现驱动程序的加载。 在平台总线模型中，平台设备（Platform Device）和平台驱动（Platform Driver）是两个核心概念。平台设备指的是系统中存在的硬件设备，每个设备都有一些标准的属性和资源，如 I/O 内存地址、中断号等。而平台驱动则是指能够控制这些设备的代码。 GC6818 是一款高性能、低功耗的嵌入式应用处理器，它集成了ARM Cortex-A9 双核处理器，适合用于开发各种嵌入式应用。本教程将通过在 GC6818 上实现点灯功能来演示平台总线模型的应用。 点灯例程通常涉及到以下几个步骤： 1. 定义平台设备：在设备树（Device Tree）或系统启动时注册平台设备，定义设备的相关属性和资源。 2. 编写平台驱动：实现 platform_driver 结构体，包括驱动的名称、探测函数（probe function）、移除函数（remove function）等。 3. 注册平台驱动：将编写的驱动程序注册到内核中，通过内核的匹配机制，当发现有与驱动程序对应的平台设备存在时，自动加载驱动程序。 4. 实现控制逻辑：在驱动程序的探测函数中实现设备的初始化和控制逻辑，例如点亮或熄灭 LED 灯。 在本例程中，假设有两个文件 myled_driver.c 和 myled_device.c 分别实现了驱动程序和设备相关的代码。在 myled_driver.c 文件中，会包含如下关键代码段： ```c #include <linux/platform_device.h> #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/gpio.h> // 用于 GPIO #include <linux/fs.h> // 用于 file_operations 结构体 #include <asm/uaccess.h> // 用于 copy_to_user // 定义设备结构体 struct myled_device { struct device *dev; int gpio; // 控制 LED 的 GPIO 号 }; // 定义平台设备结构体 static struct platform_device *myled_pdev; // 定义设备的初始化和清理函数 static int __init myled_init(void) { int ret; // 注册平台设备的代码 myled_pdev = platform_device_register_simple("myled", -1, NULL, 0); if (IS_ERR(myled_pdev)) { ret = PTR_ERR(myled_pdev); printk(KERN_ERR "Platform device register failed: %d\n", ret); return ret; } return 0; } static void __exit myled_exit(void) { // 注销平台设备的代码 platform_device_unregister(myled_pdev); } module_init(myled_init); module_exit(myled_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("ckg3824278"); MODULE_DESCRIPTION("My LED Driver"); MODULE_VERSION("1.0"); ``` 在 myled_device.c 文件中，会包含如下关键代码段： ```c #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/gpio.h> #include <linux/platform_device.h> static int myled_probe(struct platform_device *pdev) { int ret; struct myled_device *myled; // 分配设备结构体内存 myled = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*myled), GFP_KERNEL); if (!myled) return -ENOMEM; // 获取设备树中的 GPIO 号 myled->gpio = of_get_named_gpio(pdev->dev.of_node, "led-gpios", 0); if (!gpio_is_valid(myled->gpio)) { dev_err(&pdev->dev, "Invalid GPIO\n"); return -ENODEV; } // 请求 GPIO ret = devm_gpio_request(&pdev->dev, myled->gpio, "myled"); if (ret) { dev_err(&pdev->dev, "Unable to request GPIO\n"); return ret; } // 配置 GPIO 为输出模式 gpio_direction_output(myled->gpio, 0); // 保存设备结构体指针到平台设备结构体中 platform_set_drvdata(pdev, myled); // 点亮 LED gpio_set_value(myled->gpio, 1); return 0; } static int myled_remove(struct platform_device *pdev) { struct myled_device *myled = platform_get_drvdata(pdev); // 熄灭 LED gpio_set_value(myled->gpio, 0); return 0; } static const struct of_device_id myled_dt_ids[] = { { .compatible = "myled" }, { /* sentinel */ } }; MODULE_DEVICE_TABLE(of, myled_dt_ids); static struct platform_driver myled_driver = { .driver = { .name = "myled", .of_match_table = myled_dt_ids, }, .probe = myled_probe, .remove = myled_remove, }; module_platform_driver(myled_driver); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("ckg3824278"); MODULE_DESCRIPTION("Platform Driver for LED"); MODULE_VERSION("1.0"); ``` 通过上述代码的编写，实现了一个简单的点灯驱动程序。在驱动程序加载时，会自动调用 probe 函数，进行 GPIO 的申请和配置，并点亮 LED。当驱动程序卸载时，会调用 remove 函数，关闭 LED 并释放资源。 通过平台总线模型的点灯例程，可以深入理解 Linux 驱动开发中的设备注册、资源分配、设备与驱动的匹配、设备控制等关键知识点。这不仅有助于开发人员掌握如何编写适用于特定硬件平台的驱动程序，也对整个嵌入式系统的开发与维护具有重要意义。