Linux字符设备驱动-详解与实操：驱动架构、设备树、Pinctrl子系统和GPIO子
怎样编写一个驱动程序：（1）确定主设备号
（2）定义自己的file_operations结构体：
包含对应的open(drv_open)/read(drv_read)等设备操作函数，必要到内核中去注册
（3）实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体
（4）把file_operations结构体告诉内核：注册驱动程序
要把file_operations结构体注册到内核中，应用程序才气调用对应的操作函数
（5）谁来注册驱动程序啊？得由一个入口函数：安装设备驱动程序时，就会去调用这个入口函数
用register_chrdev（major（设备号），file_operations）
注册的设备放入chrdevs[ ]数组里记录
（6）有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，会去调用这个出口函数
用unregister_chardev( )
从chrdevs[ ]数组中去掉该设备
（7）其他美满“提供设备信息，自动创建立备节点
设备节点创建：class_create、device_create
每一步的代码详解
驱动框架：最简朴的驱动程序-单个LED
1、字符设备名字在注册设备号时指定：“100ask_led”
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/6f74ae57c2db400dbbf68dea058ab72c.png
字符设备驱动注册
register_chrdev(unsigned int major, const char *name, const struct file_operations *fops)
第一个参数：主设备号，0由系统分配
第二个参数：字符设备名字
第三个参数：要注册的file_operation结构体
返回值：major为0时，返回一个自动分配的设备号
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设备号分配为240
2、类和设备节点创建
类：同一个类别的设备，比如led中的led0、led1
设备节点：具体有几个设备，通过对具体的设备节点操作
每个设备节点都是一个文件，对设备的操作也是对文件的读取和写入
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/cff21102a2c345fd980e4f392d4fdc47.png
（1）设备类创建：
class_create(struct module *owner, const char *name)
第一个参数：拥有这个类的指针，‘THIS_MODULE’宏，代表当前加载的模块
第二参数：设备类名字。该名字位于/sys/class目录下。
是udev等用户空间工具用来识别和操作设备的关键标识。
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/71bd73579d3148489d342ecbbd0a78a0.png
sys/class中可以查看已经创建的类
（2）设备节点创建：
device_create(struct class *class, struct device *parent,
dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)
第一个参数：设备类的指针
第二个参数：父设备的指针，一样寻常为NULL
第三个参数：设备类型和编号的组成，MKDEV宏生成，代表设备的主设备号和次设备号
第四个参数：用于通报数据，可设为NULL。
第五个参数：设备节点的名字
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/8969ef951d69456285cbf6a70fe306db.png
/dev/中可查看创建的设备
3、字符设备驱动、设备类、设备节点的销毁
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/6a2992f4fa7b43d2ae4cf07d057bf2ea.png
（1）设备节点销毁
device_destroy（）：第一个参数，设备类指针，哪个设备类。第二个参数：MKDEV宏，指定设备的主设备号和次设备号
（2）设备类销毁
class_destroy（）：第一个参数，设备类指针。
（3）设备驱动销毁
unregister_chrdev（）：第一个参数，要销毁的主设备号，第二个参数，字符设备名字
4、寄存器变量：
（1）寄存器变量定义
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f0526f66d065452191c08c7d91f3c312.png
volatile防止编译器优化
定义的变量为指针（地址），赋值的值就是指向一个地址
（2）寄存器变量映射
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/abd4c673f8534e6ca548a72b8eb2deec.png
映射到实际的地址空间中
ioremap（）：
第一个参数：必要映射的物理地址起始点
第二个参数：要映射的内存区域大小，单元字节
（3）对寄存器的操作
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/fd6461bbb6da46c084d75119ec49dacf.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/92d50b9b57c0431abae6596d3e382e70.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/dd618c2986584a8c8ce5519bb3d1056f.png
5、file_operation函数
（1）结构体成员初始化
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操作符（.）用于访问结构体的成员，.fb_fillrect = cfb_fillrect这行代码是在初始化一个结构体时使用的语法，这种语法特别用于结构体的直接初始化。
在C语言中，当你使用一个函数的名称而不加任何括号时，你实际上是在引用那个函数的地址。（即函数名作为地址使用）
结构体在内核中的定义：
struct file_operations {
struct module *owner;
ssize_t (*write)(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
int (*open)(struct inode *, struct file *);
// 其他成员...
};
（2）成员变量初始化的函数：
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f0ade7c854714904bb3b44869b2cefd9.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/4b4adba3335f4ae6b4be5f4acf84c2a1.png
a、设备打开操作函数
led_open（）：
第一个参数：指向‘inode’结构体
‘inode’中记录了文件数据自己外的所有信息，比如文件权限、文件大小等
‘inode’结构体可以获取主、次设备号
通过‘inode’的‘i_cdev’字段，驱动可以访问与设备相关联的‘cdev’结构，该结构 包含设备的核心信息和操作
第二个参数：指向‘struct file’结构体的指针，表示用户打开的文件形貌符。
该结构体是用户程序与内核之间的关键接口。
b、写操作函数:
led_write（）：
第一个参数：指向‘struct file’结构体的指针，表示打开的文件对象
此中的‘private_data’字段可用来存储特定于设备的数据
第二个参数：要写入设备的数据缓冲区
第三个参数：buf的数据字节数
第四个参数：文件当前位置的偏移量（不支持寻址的设备不重要）
6、应用层：
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/31c80ff5bd5a43d68cb5af7dc227dd73.png
argc：通报给程序的参数总数
argv：指针数组，每个元素指向一个字符数组的指针（字符串）
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a9b102dcb6c74863beb450f8dc45f996.png
argv：/dev/myled 设备节点名字
fd：文件形貌符，整数，标识要写入的文件或设备
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/2c055f6a868b402a8f1421ed69a39038.png
argv：on
fd：文件形貌符
&status：指向数据缓冲区的指针
Count：要写入的字节数，指定‘buf’中有多少数据
驱动代码：led_drv.c
#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 <asm/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); //输出低电平，根据原理图低电平点亮
}
else
{
/* set gpio to let led off*/
*GPIO5_DR |= (1<<3); //输出高电平
}
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; //先清零低4位
*IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3 |= 0x05; //低4位配置101
*GPIO5_GDIR |= (1<<3);
return 0;
}
static struct file_operations led_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.write = led_write,
.open = led_open,
};
/* 入口函数 */
static int __init led_init(void)
{
printk("%s %s %d/n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
/* 加载字符驱动 */
major = register_chrdev(0, "100ask_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); //映射4个字节
//GPIO5_GDIR地址：0x020AC004
GPIO5_GDIR = ioremap(0x020AC004, 4);
//GPIO5_DR地址：0x020AC000
GPIO5_DR = ioremap(0x020AC000, 4);
/* 创建设备节点 */
led_class = class_create(THIS_MODULE, "myled"); //要在THIS_MODULE下创建类
device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "myled0");
//device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 1), NULL, "myled1");
return 0;
}
static void __exit led_exit(void)
{
/* iounmap */
iounmap(IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3);
iounmap(GPIO5_GDIR);
iounmap(GPIO5_DR);
/* 销毁设备节点 */
device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));
class_destroy(led_class);
/* 销毁字符设备驱动 */
unregister_chrdev(major, "100ask_led");
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_LICENSE("GPL"); 应用代码：ledtest.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
// ledtest /dev/myled0 on
// ledtest /dev/myled0 off
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
char status = 0;
if(argc != 3)
{
printf("Usage: %s <dev> <on/off>\n", argv);
printf(" eg: %s /dev/myled0 on\n", argv);
printf(" eg: %s /dev/myled0 off\n", argv);
return -1;
}
//open
fd = open(argv, O_RDWR);
if (fd < 0)
{
printf("can not open %s \n", argv);
}
//write
if(strcmp(argv, "on")==0)
{
status = 1;
}
write(fd, &status, 1);
return 0;
}
多个按键：
要对GPIO5_1和GPIO4_14配置（key1和key2）
1、定义GPIO通用设置的结构体（按照手册中寄存器的位置）
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/8cb4c7cdb01540c1892ef150ffaae801.png
（1）GPIO_DR：Data register
数据寄存器（读取或写入GPIO引脚当前状态）
（2）GPIO_GDIR：GPIO direction
方向寄存器（配置GPIO输入或输出）
（3）GPIO_PSR：Pad sample register
读取GPIO引脚当前状态（高电平或低电平）
（4）GPIO_ICR1, GPIO_ICR2：Interrupt control registers
终端控制寄存器（配置GPIO引脚终端触发方式和其他中断相关设置）
（5）GPIO_EDGE_SEL：Edge select register
边沿选择寄存器（配置GPIO引脚的边沿触发类型）
（6）GPIO_IMR：Interrupt mask register
中断屏蔽寄存器（配置哪些GPIO引脚中断应该被屏蔽）
（7）GPIO_ISR：Interrupt status register
中断状态寄存器（表现当前GPIO引脚的中断状态）
2、配置过程：
（1）定义要寄存器变量（要修改的寄存器）
GPIO时钟使能、GPIO模式配置、GPIO模式下引脚配置
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/0a85cd8818bc4124b53231f6bd4c235f.png
（2）手册中找到相应的地址，重映射
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/76cfb0eba03c48c1abd1ee4222dde812.png
CCM_CCGR1中30-31为默认保留位，默认使能GPIO5
CCM_CCGR3中12-13位为gpio_4的时钟配置
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a213baa5b9924daf8fc5b72f4c8ad9d3.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/7111fb5144524f59910adfe7d6671d92.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/c702ec0a8d0546abb5fd49515cae52d7.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/add1d3fa0cef456782ae8a35075fd6b1.png
对GPIO各寄存器的映射（按照地址顺序下来，只必要找到首个寄存器GPIOxx_DR的地址就好）
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/b4774467029d4611b23d348d91e8d6c7.png
（3）给寄存器赋值
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/856bfdc215784ef79bec78e6d37d8c39.png
时钟配置11，第30、31位：（3<<30），对gpio的访问，从结构体中找到对应的成员变量即可
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/ab1fb7f1f360435aaeb5fb1d73fbb115.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/062d67d2374144c2a370dbb864314c1b.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/c3b8fb0718e4416a97c7493330e67b27.png
Linux内核中因为MMU的存在不能直接访问物理地址，必要通过ioremap把假造地址映射到对应的物理地址，我们对假造地址的访问，会自动修改到对应的物理地址。而结构体寄存器会映射整块对应大小的内存，里面的假造地址和物理地址也是一一对应的关系
3、怎样指定操作哪个设备
（1）通过传参which，指定该类下要操作的设备
init举行寄存器的初始化，read实现Key状态的读取（状态寄存器的读取）
CCM_CCGR1若未有值（未映射），则先完成寄存器的映射。
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a414c7a5e484430daa0770e9d56bb68a.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/583cac6744d448ca89d41d6a711569a5.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/d7cce30f3c6f4ed188976e980f72f4f6.png
（2）operation操作函数中，获取要操作的次设备号，调用init或read函数
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/d12d425fbe8141c680bc4bce74187c11.png
从inode设备节点中，获取次设备号，在调用操作函数
若无inode，则先从file结构体中获取inode结构体，再从中获取次设备号。
（3）设备的创建和销毁：
创建
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f1d61ac0461c47799cd522a1d0723797.png
销毁
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/d979fbd077294981a5bd04336d015ec7.png
新字符设备注册方式：
cdev结构体无论传统的还是新的注册方式都必要，传统会自动创建和注册cdev结构，新的（即设备模子）必要手动分配和初始化cdev结构，然后将其注册到内核中可以或许手动配置注册cdev，更加灵活和具备可操作性。
相比与传统的register_chrdev（），新的register_chrdev_region（）、alloc_chrdev_region优缺点对比：
[*]提供对主设备和次设备号的精确控制，适合管理大量设备实例。（传统方式只能管理主设备号）
[*]分离设备号注册和设备操作设置，在设备号分配乐成后再举行设备操作的注册。（传统方式会将设备操作一起注册）
[*]更好地与当代内核的设备模子（如cdev）集成。（传统方式中不会单独对cdev设置，会自动注册cdev）
1、cdev字符设备结构
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/71eeec3f4fa44df68e3b8579dfd7e588.png
有两个最重要的成员变量
[*]ops：设备文件操作函数指针
[*]dev：设备号
2、新字符设备结构注册方式
定义一个设备结构体来记录信息（只是为了方便记录和设置信息，非内审定义，是用户自己定义的）
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/5f8d65aa45094127b8c889205f95e039.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/030946bdefc2462eb040677944acec50.png
（1）创建立备号
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/1e459b0c8e2f447197d4d59ba99c1a93.png
若事先定义了设备号
[*]将设备号赋值给devid（dev_t类型）
register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name);
Linux内核中静态分配一个或多个一连的设备号给字符设备
第一个参数：要注册的设备号的起始值，包含主次设备号
第二个参数：要注册的设备号的数量（若支持多个次设备号）
第三个参数：与设备号范围关联的名称，通常与驱动程序名字雷同
若没有定义
[*]则必要申请设备号
[*]申请乐成后，把申请到的主次设备号记录回设备结构体，方便后续调用。
alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor, unsigned int count, const char *name);
Linux内核中动态分配一个或多个一连的设备号给字符设备。
相比于 register_chrdev_region 提供了更大的灵活性，不必要指定具体的起始主设备号，而是由内核动态分配，确保不会与现有的设备号辩论。
第一个参数：指向 dev_t 类型变量的指针，该变量在函数实行乐成后将包含分配的设备号。
第二个参数：请求分配的次设备号，通常设为0，表示从0开始分配。
第三个参数：必要分配的一连设备号的数量（必要的设备实例数量）
第四个参数：与设备号关联的名称。
（2）初始化cdev
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/5ac1fdae937942ea8c6e7e60a8d6fbc1.png
cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops);
主要任务是将字符设备结构体与对应的文件操作关联起来
第一个参数：指向字符设备结构体的指针
第二个参数：指向文件操作结构体的指针
（3）将cdev添加到内核的设备模子中
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/c537c690e3fa42198607468c1c5b4f63.png
cdev_add(struct cdev *dev, dev_t num, unsigned int count);
初始化完成后，cdev_add在系统中注册一个字符设备，使其处于激活状态，从而答应用户空间通过设备文件访问设备。这个过程包罗将 cdev 结构链接到内核的设备表中。
第一个参数：已经初始化的'cdev'结构体的指针。
第二个参数：设备号，包罗主设备号和起始的次设备号。
第三个参数：表示与此字符设备相关的次设备号的数量。
在cdev_add是将 cdev 结构体与指定的设备号关联起来，并将其注册到内核中，使之成为系统的一部分。这个关联过程并不涉及在 cdev 结构体内部修改或设置一个 dev 成员，而是在内核的设备管理结构中建立关联。但这个设备号不是作为 cdev 结构的一部分直接存储的。
（4）创建类和设备
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/e0e28470ef2e445096ab7d6186b73ddd.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/dca779fe57f142439cf5a21192e675ae.png
如果设备驱动必要管理多个设备实例，大概想在系统中更高效地使用设备号资源，使用register_chrdev_region()通常是更好的选择。这不仅可以避免次设备号的浪费，还可以保证设备号分配的明确性和系统资源的合理利用。相反，如果驱动只管理单一设备或对设备号管理的精确性要求不高，register_chrdev()可能仍然足够使用。但建议养成设备号合理管理和系统资源最优化的好习惯。
设备树：
在设备树中指定硬件资源的形貌（对LED操作）
设备树加载后，可以进入/proc/device-tree/目录下查看根节点下的节点。
1、设备树dts文件：添加led节点
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/0c47ea8285fc4f5db66a908e264bcaab.png
设备树中的节点由一堆属性组成，不同设备必要的属性不同
（1）#address-cells、#size-cells属性：
cell指一个32位的数值，
#address-cells决定子节点reg属性中地址信息所占用的字长（32字节）
#size-cells决定子节点reg属性中长度信息所占的字长
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/4e9a57536d324c18af863ea486ed91c2.png
该节点用1个数表示地址，1个数表示大小
（2）compatible属性：
值为字符串列表，可能有多个驱动支持它（多个字符串）
将设备和驱动绑定起来，通过compatible中的名字找到要加载probe的驱动模块
（3）status属性：
设备状态
“okay”： 表明设备是可操作的
“disabled”：表示当前设备不可操作（禁用掉），但在将来可变为可操作的
“fail”： 表明设备不可操作，检测到错误，不大可能变为可操作
“fail-sss”： 含义与“fail”雷同，背面的sss部分是检测到的错误内容
（4）reg属性：
reg属性的值一样寻常是（address，length）对。
一样寻常用于形貌设备地址空间资源信息，一样寻常是某个外设的寄存器地址范围信息。
2、驱动程序：获取硬件资源（获取设备树中的属性数据）
led_init（）函数中
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/e38a02dd5fa147d88bb614e58170d9a8.png
（1）获取设备节点：alphaled
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f680a1d18a734a6eb77c05c825dded29.png
获取设备节点后，才气获取属性内容
of_find_node_by_path()：
用于操作设备树的函数，主要作用是根据给定的设备树路径来查找并返回对应的设备树节点。
参数：设备树中的一个路径，根节点开始的绝对路径。
dtsled.nd为device_node结构体的指针
（2）获取设备节点属性，包罗reg
获取compatible属性内容
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/7bdac82d66434aa687a5b5331dd4729a.png
获取status属性内容
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/eba3bf5b8faa435a90fccd0514e8969e.png
获取reg属性内容，必须要先获取设备节点dtsled.nd
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/5f86f7cd0fd84c6d945e7b8f38663e9c.png
of_property_read_u32_array( );
从设备节点中读取一个包含多个'u32'元素的属性到一个用户提供的数组中。
第一个参数：指向设备树节点的指针
第二个参数：要读取的设备树属性的名称。
第三个参数：用户提供的数组，用于存储读取到的数据。
第四个参数：希望读取到的元素的数量。
（3）寄存器地址映射
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/0d878ac4d2b144fdaf8ed6ea6760c113.png
其他对寄存器的操作一样
Pinctrl和GPIO子系统：
省去了对硬件的寄存器的复杂配置（对LED操作）
Pinctrl：设置pin的复用和电气属性
GPIO子系统：若pinctcl子系统将一个pin复用为GPIO的话，接下里就会用到gpio子系统了
用于初始化gpio并提供相应的API函数，对gpio操作
设备树：
1、pinctrl节点：
在 iomuxc 节点的 imx6ul-evk 子节点下创建一个名为“pinctrl_led”的子节点
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/ac7e459ce89d4d50abbf4448d4005087.png
（1）label：node-name@unit-address
label：方便访问节点，可以通过&label来访问这个节点。
node-name：节点名字。
unit-address：设备的地址或寄存器首地址，若节点没有地址或寄存器，可以不要。
（2）MX6UL_PAD_GPIO1_IO03__GPIO1_IO03
MX6UL - 表示芯片或处置惩罚器的型号
PAD_GPIO1_IO03 - 引脚的物理位置或名称
GPIO1_IO03 - 引脚的复勤奋能，复用为GPIO1的第03号引脚
（3）0x10B0：引脚配置寄存器的值，定义了引脚的各种电气属性。
如上拉/下拉电阻、驱动能力、速度等
在这一步已经完成了引脚的配置
2、LED设备节点
在根节点“/”下创建LED灯节点，节点名为“gpioled”
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/cdd11aaf93ac48ce8aab87c86095a21d.png
（1）pinctrl-0属性，6行：设置LED灯所使用的PIN对应的pinctrl节点。
要检测PIN是否被其他外设使用，要将其关掉（status="disabled"等）。
（2）led-gpio属性，7行：指定LED灯所使用的GPIO，GPIO1的IO03，低电平有用。
驱动程序中会获取led-gpio属性内容得到GPIO编号，因为gpio子系统的API操作函数必要GPIO编号。
驱动程序：
1、设备节点结构体定义：
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/28bd73723b3c4d92bcb8a2dc7cd73a72.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/936cb4c57a684c0ea53a3fb21b15263e.png
2、gpio子系统控制引脚
（1）获取设备节点：
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/e7ad075d5bcb41e786a8127d103cf501.png
（2）获取设备树中的gpio属性，得到LED所使用的GPIO编号
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/6e75bc727d6842a78bef833f518859ab.png
of_get_named_gpio（）：
读取设备树中定义的GPIO属性，将其转换为GPIO编号。通过此编号可以在驱动中请求、配置和控制GPIO。
第一个参数：指向‘device_node’的指针，表示当前设备的设备树节点
第二个参数：节点中GPIO属性的名字。
第三个参数：索引，表示有多个GPIO同一属性下定义是，应选择哪一个。
（3）设置gpio为输出，并且输出高电平，默认关闭LED灯
（在对gpio设置前要先用gpio_request（）申请这个gpio的控制权，确保资源不辩论）
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/02a657fe875841cfadac15efa7d2162f.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/07919734d14e4c57ad9e2d43a5deca2e.png
gpio_direction_output（）：
Linux内核中提供的操作GPIO的函数，设置指定引脚为输出模式。
第一个参数：GPIO引脚的编号，标识要设置哪个引脚
第二个参数：设置GPIO引脚的初始电平，“1”高电平
（4）设置gpio的值
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dev是指向gpioled_dev结构体的指针
gpio_set_value（）：
设置指定GPIO引脚的输出电平。
第一个参数：GPIO引脚编号。
第二个参数：设置GPIO引脚的初始电平。
Platform设备驱动（无设备树程序）：
驱动的分层和分离。
将驱动中的硬件部分分离出来为platform_device，保留的驱动为platform_driver，通过总线匹配注册probe。设备树实质上就是platform_device这部分，替代了原先必要每次编写和加载的.c文件，每次自动加载和生成platform_device。
platform结构体详解、定义和框架可参考上篇博客：
Linux驱动进化：传统模子、设备总线驱动模子、设备树-CSDN博客
1、leddevice.c硬件资源（paltform_device）：
（1）resource
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/5c52b9a6c5574d5fa9b61381c6b7479c.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/eb06d456d8854f68b850a4f2a5bceb39.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/4f03af74f6c04b0fa6739a28784cda34.png
struct resource：
start：资源的起始地址
end：资源的竣事地址
name：资源的名称
flags：资源类型和属性标志
（2）platform_device结构体
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/1d19ba9d5d1144c9a50752c94346ae3e.png
名字为“imx6ul-led”以和platform_deriver配对
（3）注册platform_device结构体
便于通过总线bus和platform_driver配对
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/dc304ab6ce3a4acf888fcd370f5aea93.png
2、platform_driver：
（1）从platform_device中获取资源（led_probe函数）
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/bbdc4d60d08344b18cd0c8f2c3e57e22.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/2f0d0faed7cb42e1addd40c2ecc9567e.png
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/d5636fdcafd44de08a16f4131bff0a52.png
platform_get_resource（）：
用于从平台设备中获取特定类型和序号的资源。
第一个参数：指向“platform_device”结构的指针，表示正在被操作的平台设备。
第二个参数：资源类型标志，指定要获取的资源类型。IORESOURCE_MEM表示一个内 存类型的资源。
第三个参数：资源的索引，设备的资源有多个，要获取哪一个。
（2）初始化LED
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/7196da1587cc47a18045ac5d1f5d57c3.png
设置寄存器的初始值：···省略
（3）platform_driver结构体
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/454ff985d9b3428a9a3180db81d40453.png
通过名字"imx6ul-led"和device匹配。
（4）注册platform_driver
通过bus总线和platform_driver配对后会自动调用probe函数完成资源初始化
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/63b30b9bcc8440d2b72e7f3f4350ac5c.png
3、匹配过程：
驱动模块加载完后，到/sys/bus/platform/drivers/目录下
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a2cad29e73cc4edb9a26a09f0adae8a3.png
led的设备文件在/sys/bus/platform/devices/目录下
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/6cae1b6e9dc7490ab18186897ab382f2.png
驱动和设备匹配
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/ea98590fe469406cbcdbce20300cea6b.png
设备树下的Platform设备驱动：
前面已经实现了设备树（加载设备树时会自动生成platform_device），这里只看platform_driver
leddriver.c
1、初始化IO
（1）从设备树中获取设备节点
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/999fb1a4be5b44e5a751cccf016df77b.png
（2）获取设备树中的gpio属性，得到LED所使用的GPIO编号
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/287abb1041e64fc8a1fa99085000feea.png
（3） Linux 内核中用于请求一个 GPIO（通用输入输出）引脚的使用权。之后操作gpio引脚
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/790374a599544432827ef8b6a9f347ec.png
gpio_request（）：
Linux内核中用于请求一个GPIO引脚的使用权
第一个参数：要申请的GPIO引脚的编号。
第二个参数：请求的GPIO引脚相关联的标签或名称，可自定义。
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