通过inode结构体取到次设备号,实现LED灯的亮灭

对Linux来说，设备驱动也是文件。驱动控制硬件的过程，实际上是对驱动文件的读写操作。

对内核来说，如何获取唯一的文件标识呢？当然是通过file结构体中的，inode结构体识别应用层打开的到底是哪一个设备文件。

 实验操作及要求：

在串口工具进行输入：
echo 1 > /dev/myled0 ---->led1灯点亮
echo 0 > /dev/myled0 ---->led1灯熄灭
echo 1 > /dev/myled1 ---->led1灯点亮
echo 0 > /dev/myled1 ---->led1灯熄灭
echo 1 > /dev/myled2 ---->led1灯点亮
echo 0 > /dev/myled2 ---->led1灯熄灭
linux@ubuntu:/sys/class/myled$ ls /dev/myled* -ll

crw------- 1 root root 236, 0 Nov 18 14:55 /dev/myled0 ----->控制PE10（LED1）
crw------- 1 root root 236, 1 Nov 18 14:55 /dev/myled1----->控制PF10（LED2）
crw------- 1 root root 236, 2 Nov 18 14:55 /dev/myled2----->控制PE8（LED3）

2.驱动：
open:在open函数中获取到次设备号，用私有数据传参，传递给write函数
write：在write函数，判断次设备号，就知道操作的是哪盏灯

3.要求：
1）分部实现注册字符设备驱动
2）自动创建设备节点
3）通过结构体对led灯地址进行映射
4）次设备号完成私有数据传参
 

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "led.h"
#define CNAME "myled"
unsigned int major=0;
int minor=0;
struct class *cls;
//指向字符设备号
struct device *dev;
const int count=3;
//指向字符设备驱动结构体
struct cdev *cdev;
volatile unsigned int* virt_rcc;
volatile gpio_t* virt_gpioe;
volatile gpio_t* virt_gpiof;
int mycdev_open(struct inode *inode,struct file *file)
{
   //取出次设备号
   int mino;
   mino=MINOR(inode->i_rdev);
    //将次设备号放到file结构体私有数据中
    file->private_data = (void*)mino;
 
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    return 0;
}
ssize_t mycdev_read(struct file*file,char __user *ubuf,size_t size,loff_t *loffs)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    return 0;
 
}
//ssize_t mycdev_write(struct file *file,char __user *ubuf,size_t size,loff_t *loff)错误写法
ssize_t mycdev_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    //私有数据传参
    //读取用户空间数据到内核(传输数据以内核空间大小为准)
    char kbuf[128]="0";
    int ret=0;
    if(size>sizeof(kbuf)) size= sizeof(kbuf);
    ret=copy_from_user(kbuf,ubuf,size);
    if(ret)
    {
        printk("copy_from_user is failed\n");
        return -EIO;
    }
    //取出次设备号
    minor = (int)file->private_data;
    switch(minor)
    {
        case LED1:
            if(kbuf[0]=='0')
            {
                virt_gpioe->ODR &=(~(0x1<<10));
                printk("LED1 on\n");
            }else
            {
                virt_gpioe->ODR |=(0x1<<10);
                printk("LED1 off\n");
            }
            break;
        case LED2:
            if(kbuf[0]=='0')
            {
                virt_gpiof->ODR &=(~(0x1<<10));
                printk("LED2 on\n");
            }else{
                virt_gpiof->ODR |=(0x1<<10);
                printk("LED2 off\n");
            }
            break;
        case LED3:
            if(kbuf[0]=='0')
            {
                virt_gpioe->ODR &=(~(0x1<<8));
                printk("LED3 on\n");
            }
            else
            virt_gpioe->ODR |=(0x1<<8);
            break;
 
    }
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
//此处返回从用户空间获取到的大小，如果获取为0；copy_from_user会一直等待
    return size;
}
int mycdev_close(struct inode* inode,struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    return 0;
}
const struct file_operations fops={
    .open=mycdev_open,
    .read=mycdev_read,
    .write=mycdev_write,
    .release=mycdev_close,
};
static int __init mycdev_init(void)
{   
    int ret;
    dev_t devno;
    int i;
    //1.分步注册字符设备驱动
    //1）分配dev结构体
    cdev=cdev_alloc();
    if(NULL==cdev)
    {
        printk("cdev alloc is failed\n");
        return -EIO;
    }
    //2）初始化cdev结构体
    cdev_init(cdev,&fops);
    //3)动态申请设备号,成功返回0，失败返回错误码
    ret=alloc_chrdev_region(&devno,0,count,CNAME);
    if(ret)
    {
        printk("alloc_chrdev_region is failed\n");
        return -ENOMEM;
    }
    //成功申请到设备号，调函数获取主次设备号(12+20)
    major=MAJOR(devno);
    minor=MINOR(devno);
    //3)驱动注册
    ret=cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),count);
    if(ret)
    {
        printk("dev add is failed\n");
        return -EIO;
    }
//2.自动创建设备节点   
    //1）向上层提交目录信息
    cls=class_create(THIS_MODULE,CNAME);
    if(IS_ERR(cls))
    {
        return PTR_ERR(cls);
    }
    //2.向上层提交设备节点
    for(i=0;i
    {
        dev=device_create(cls,NULL,MKDEV(major,i),NULL,"myled%d",i);
        if(IS_ERR(dev))
        {
            return PTR_ERR(dev);
        }
    }
    
 
    //3.通过结构体对LED灯进行映射
    //将GPIOE和GPIOF物理地址映射为虚拟地址
    //1)将rcc地址进行映射
    virt_rcc=ioremap(PHY_RCC,4);
    if(NULL==virt_rcc)
    {
        printk("rcc ioremap failed\n");
        return -ENOMEM;
    }
    //2)将gpioe地址进行映射
    virt_gpioe=ioremap(PHY_GPIOE,sizeof(gpio_t));
    if(NULL==virt_gpioe)
    {
        printk("virt_gpioe ioremap failed\n");
        return -ENOMEM;
    }
    //2)将gpiof地址进行映射
    virt_gpiof=ioremap(PHY_GPIOF,sizeof(gpio_t));
    if(NULL==virt_gpiof)
    {
        printk("virt_gpiof ioremap failed\n");
        return -ENOMEM;
    }
//灯的初始化
    //LED1--PE10
    *virt_rcc |= (0x1<<4);
    virt_gpioe->MODER &= (~(0x3<<20));
    virt_gpioe->MODER |= (0x1<<20);
    //设置默认输出低电平
    virt_gpioe->ODR |= (~(0x1<<10));
    //LED2--PF10
    *virt_rcc |= (0x1<<5);
    virt_gpiof->MODER &= (~(0x3<<20));
    virt_gpiof->MODER |= (0x1<<20);
    virt_gpiof->ODR &= (~(0x1<<10));
    //LED3--PE8
    virt_gpioe->MODER &= (~(0x3<<16));
    virt_gpioe->MODER |= (0x1<<16);
    virt_gpioe->ODR &= (~(0x1<<8));
    
    return 0;
    
}
static void __exit mycdev_exit(void)
{
    int i;
    iounmap(virt_rcc);
    iounmap(virt_gpioe);
    iounmap(virt_gpiof);
    //销毁节点
    for(i=0;i
    {
        device_destroy(cls,MKDEV(major,i));
    }
    
    //销毁目录信息
    class_destroy(cls);
    //驱动注销
    cdev_del(cdev);
    //注销设备号
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor),count);
    //5.释放dev结构体
    kfree(cdev);
 
}
module_init(mycdev_init);
module_exit(mycdev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

 测试：

1.查看到3个设备节点

 case判断条件写反了，所以结果显示是反的。