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字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)σ恍└呒?jí)特性的實(shí)現(xiàn) nonseekable_open;?scull_p_poll

Linux內(nèi)核中獲取當(dāng)前時(shí)間?do_gettimeofday

用戶空間和內(nèi)核空間傳遞數(shù)據(jù)：get_user；put_user;copy_to_user;copy_from_user

__raw_readl和__raw_writel

GPIO端口控制及宏定義

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字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)σ恍└呒?jí)特性的實(shí)現(xiàn)?nonseekable_open;?scull_p_poll

詳見(jiàn)：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6e5b342e0100m87o.html

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但像串口或鍵盤一類設(shè)備，使用的是數(shù)據(jù)流，所以使用lseek定位這些設(shè)備沒(méi)有意義；在 open 方法中調(diào)用 nonseekable_open() 時(shí)，它會(huì)通知內(nèi)核設(shè)備不支持 llseek，nonseekable_open() 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)定義在 fs/open.c 中。

int nonseekable_open(struct inode *inode, struct file *filp) {filp->f_mode &= ~(FMODE_LSEEK | FMODE_PREAD | FMODE_PWRITE);return 0; }

為了完整起見(jiàn)，如果不希望設(shè)備被 seek，還應(yīng)該將 file_operations 結(jié)構(gòu)中的 llseek 方法設(shè)置為特殊的輔助函數(shù) no_llseek 。即" .llseek = no_llseek, "。

而no_llseek函數(shù)無(wú)需手動(dòng)定義，內(nèi)核中已經(jīng)定義好了。

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Linux內(nèi)核中獲取當(dāng)前時(shí)間?do_gettimeofday

#include <linux/time.h> void do_gettimeofday(struct timeval *tv);

獲取當(dāng)前距離系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)間差，并將時(shí)間拆分為秒和微秒存入struct timeval結(jié)構(gòu)體。

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get_user；put_user;copy_to_user;copy_from_user

這些函數(shù)均是內(nèi)核態(tài)用于內(nèi)核空間與用戶空間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮瘮?shù)

get_user和put_user復(fù)制的是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)類型，如char,int ,long等；

copy_to_user和copy_from_user則是以數(shù)據(jù)塊的形式在內(nèi)核空間與用戶空間傳輸?shù)摹?/span>

//函數(shù)與宏定義 unsigned long copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n){...} unsigned long copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n){...} #define put_user(x,ptr) (...) #define put_user(x,ptr) (...)

　　

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?arch\arm\include\asm\Io.h

#define __raw_readl(a) (__chk_io_ptr(a), *(volatile unsigned int __force ? *)(a))??

#define __raw_writel(v,a) (__chk_io_ptr(a), *(volatile unsigned int __force ? *)(a) = (v))

注：(volatile unsigned int __force ? *)指針強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為unsigned int型。

其中volatile關(guān)鍵字有以下用途：

（1）用來(lái)同步，因?yàn)橥粋€(gè)東西可能在不同的存儲(chǔ)介質(zhì)中有多個(gè)副本，有些情況下會(huì)使得這些副本中的值不同，這是不允許的，所以干脆用volatile，讓它只有一個(gè)，沒(méi)有其他的副本，這樣就不會(huì)發(fā)生不同步的問(wèn)題。

如下所示：

volatile的意思是告訴編譯器，在編程源代碼時(shí)，對(duì)這個(gè)變量不要使用優(yōu)化。
在一般的程序設(shè)計(jì)中，如：
int *a; int b;
b = (*a) * (*a);這種情況。
通常編譯器為了減少存儲(chǔ)器的讀寫時(shí)間，會(huì)把代碼優(yōu)化為：
int *a; int b; int c;
c = *a;
b = c * c;
如果把int *a改為volatile int* a編譯器就不會(huì)自動(dòng)把它優(yōu)化掉了。在整個(gè)運(yùn)算過(guò)程中，對(duì)變量*a的值又讀取了一次。防止因變量*a的值在這一期間發(fā)生了改變，而導(dǎo)致程序結(jié)果的錯(cuò)誤。

（2）防止編譯器優(yōu)化去掉某些語(yǔ)句，像我在arm中見(jiàn)到個(gè)寄存器非常奇怪，當(dāng)中斷來(lái)的時(shí)候，相對(duì)應(yīng)的位置1，而清0又不能向這位寫0，向這位寫1才是1才是清中斷（清0），

// 假設(shè)0x560012300 為寄存器地址
#define INTPAND *(volatile unsigned int *)0x560012300

INTPAND = INTPAND; // 清中斷?

像編譯器如果看到有INTPAND = INTPAND;這種看似無(wú)用的操作，如果沒(méi)有volatile說(shuō)明，編譯器就很有可能會(huì)去掉INTPAND = INTPAND;實(shí)際上有用的東西，卻被編譯器當(dāng)沒(méi)用的東西優(yōu)化掉了。

（3）當(dāng)?shù)刂肥莍o端口的時(shí)候，讀寫這個(gè)地址是不能對(duì)它進(jìn)行緩存的，這是相對(duì)于某些嵌入式中有cache才有這個(gè)。比如寫這個(gè)io端口的時(shí)候，如果沒(méi)有這個(gè)volatile,很可能由于編譯器的優(yōu)化，會(huì)先把值先寫到一個(gè)緩沖區(qū)，到一定時(shí)候再寫到io端口，這樣就不能使數(shù)據(jù)及時(shí)的寫到io端口，有了volatile說(shuō)明以后，就不會(huì)再經(jīng)過(guò)cache,write buffer這種，而是直接寫到io端口，從而避免了讀寫io端口的延時(shí)。

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在include\linux\compiler.h中：

#ifdef __CHECKER__
……
extern void __chk_io_ptr(void __iomem *);
#else
……
# define __chk_io_ptr(x) (void)0
……
#endif

__raw_readl(a)展開(kāi)是：((void)0, *(volatile unsigned int _force *)(a))。在定義了__CHECKER__的時(shí)候先調(diào)用__chk_io_ptr檢查該地址，否則__chk_io_ptr什么也不做，* (volatile unsigned int _force *)(a)就是返回地址為a處的值。(void)xx的做法有時(shí)候是有用的，例如編譯器打開(kāi)了檢查未使用的參數(shù)的時(shí)候需要將沒(méi)有用到的參數(shù)這么弄一下才能 編譯通過(guò)。

注：語(yǔ)句表達(dá)式 x= (y=(a+b), z=10); 的執(zhí)行過(guò)程:順序執(zhí)行括號(hào)內(nèi)的語(yǔ)句，注意各語(yǔ)句分隔使用的是逗號(hào)，把最后一個(gè)語(yǔ)句z的值賦給x。

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CPU對(duì)I/O的物理地址的編程方式有兩種：一種是I/O映射，一種是內(nèi)存映射。 __raw_readl和__raw_writel等是原始的操作I/O的方法，由此派生出來(lái)的操作方法有：inb、outb、 _memcpy_fromio、readb、writeb、ioread8、iowrite8等。

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S3C2410GPIO端口的宏定義?arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/regs-gpio.h

1.S3C2410_GPB5是端口編號(hào)，定義在regs-gpio.h中，

#define S3C2410_GPIO_BANKB?? (32*1)
#define S3C2410_GPIONO(bank,offset)?? ((bank) + (offset))
#define S3C2410_GPB5???????? S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKB, 5)

S3C2410共有130個(gè)GPIO，分為9組（GPA~GPJ），每組最多可以有 32個(gè)，每個(gè)GPIO有2~4個(gè)可選功能，每組的控制寄存器空間有4個(gè)，例如對(duì)于GPB，有GPBCON、GPBDAT、GPBUP和Reserved， 分別是功能配置、數(shù)據(jù)緩存、上拉使能和保留。

上面的S3C2410_GPB5就是GPIO的編號(hào)，也就是在號(hào)碼空間（0~32*9-1）中的位置，bank是分組的基號(hào)碼，offset是組內(nèi)偏移量。（也就是說(shuō)把所有的IO口從0開(kāi)始進(jìn)行統(tǒng)一的編號(hào)如：S3C2410_GPA0=0，S3C2410_GPA1=1，S3C2410_GPB0=32，S3C2410_GPC0=48等）

2.S3C2410_GPB5_OUTP是端口功能，定義在regs-gpio.h中，

#define S3C2410_GPB5_INP???? (0x00 << 10)
#define S3C2410_GPB5_OUTP??? (0x01 << 10)

GPBCON的第10、11兩位用于配置GPB5的功能，00 = Input ，01 = Output

3.S3C2410 GPIO的操作函數(shù)

在hardware.h文件中有：

s3c2410_gpio_cfgpin???? //配置端口的GPIO的功能
s3c2410_gpio_getcfg???? //讀取功能配置
s3c2410_gpio_pullup???? //配置上拉電阻
s3c2410_modify_misccr //雜項(xiàng)配置

s3c2410_gpio_getirq????? //給定端口，轉(zhuǎn)換出IRQ號(hào)
s3c2410_gpio_irqfilter??? //配置IRQ過(guò)濾使能與否

s3c2410_gpio_setpin???? //寫數(shù)據(jù)到端口
s3c2410_gpio_getpin???? //從端口讀數(shù)據(jù)

這些函數(shù)的實(shí)現(xiàn)在gpio.h中

void s3c2410_gpio_setpin(unsigned int pin, unsigned int to) {void __iomem *base = S3C2410_GPIO_BASE(pin);//算出端口所在組虛擬基址如：//GPA=0xF0E00000 //GPB=0XF0E00010unsigned long offs = S3C2410_GPIO_OFFSET(pin); //算出端口所在組的偏移量（0～31）unsigned long flags;unsigned long dat;local_irq_save(flags);dat = __raw_readl(base + 0x04); //虛擬基址加0x04為 GP*DAT寄存器，加0x00為GP*ON等 //讀出當(dāng)前GP*DAT寄存器的值 dat &= ~(1 << offs); //根據(jù)offs偏移量對(duì)該寄存器中選中的 位 清零，其他位保持不變dat |= to << offs; //根據(jù)形參對(duì)要求的位進(jìn)行位操作，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)具體某個(gè)IO口的配置__raw_writel(dat, base + 0x04); //將配置寫入到寄存器（這里是虛擬地址）local_irq_restore(flags); }

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unsigned int s3c2410_gpio_getpin(unsigned int pin){void __iomem *base = S3C24XX_GPIO_BASE(pin);unsigned long offs = S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);return __raw_readl(base + 0x04) & (1<< offs);}

s3c2410_gpio_getpin()的返回值是GPxDAT寄存器的值與所要讀取的GPIO對(duì)應(yīng)的bit mask相與以后的值，0表示該GPIO對(duì)應(yīng)的bit為0， 非0表示該bit為1，所以s3c2410_gpio_getpin(S3C2410_GPG(9))如果GPG9為低電平則返回的是0，如果是高電平則返回的是GPxDAT中的GPG9對(duì)應(yīng)位的值為0x0100而不是0x0001，查處問(wèn)題后修改也很簡(jiǎn)單了。

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4.S3C2410_GPIO_BASE和S3C2410_GPIO_OFFSET也是在regs-gpio.h文件中定義，

#define S3C2410_GPIO_BASE(pin)?????? ((((pin) & ~31) >> 1) + S3C24XX_VA_GPIO)
#define S3C2410_GPIO_OFFSET(pin)?? ((pin) & 31)

而在map.h中有：

/* GPIO ports */
#define S3C24XX_VA_GPIO??? S3C2410_ADDR(0x00E00000) //虛擬地址S3C24XX_VA_GPIO= 0xF0E00000
#define S3C2400_PA_GPIO??? (0x15600000)
#define S3C2410_PA_GPIO??? (0x56000000) //GPACON 物理地址
#define S3C24XX_SZ_GPIO??? SZ_1M //0x100000 = 1024 *1024

S3C2410_GPIO_BASE作用是：根 據(jù)端口編號(hào)pin，算出端口所在組的虛擬基址。((pin) & ~31)是去掉pin當(dāng)中小于等于31的零頭（清0低5位），>>1的原因是每組GPIO中最多可以有32個(gè)端口，控制這些端口需要4個(gè)寄存 器空間，4個(gè)寄存器空間就需要4*4=16個(gè)字節(jié)進(jìn)行編址，32/16=2，左移一位剛好滿足。也就是說(shuō)，上一組端口和下一組端口的編號(hào)相差32，而控制 寄存器的地址相差16。

S3C2410_GPIO_OFFSET作用是：根據(jù)端口編號(hào)pin，算出端口所在組的偏移量。((pin) & 31)即去掉比31大的數(shù)（清0第6位以上的位）。 ?

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/kwseeker-bolgs/p/4415968.html

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的驱动相关的内核函数分析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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