字元裝置驅動第十一課----裝置樹

阿新 • • 發佈：2019-01-11

介面

1.出處：

include/linux/of.h

2.資料結構：

struct device_node {
    const char *name;
    const char *type;
    phandle phandle;
    const char *full_name;
    struct fwnode_handle fwnode;

    struct  property *properties;
    struct  property *deadprops;    /* removed properties */
    struct  device_node *parent;
    struct 
  device_node *child;
    struct  device_node *sibling;
    struct  kobject kobj;
    unsigned long _flags;
    void    *data;
#if defined(CONFIG_SPARC)
    const char *path_component_name;
    unsigned int unique_id;
    struct of_irq_controller *irq_trans;
#endif
};

3.從裝置樹中查詢節點

/*
* 功能：通過名字找到裝置節點
* 輸入引數： struct device_node *from： 開始節點，比如從/I2C節點開始，搜尋它下面的所有子節點
*          const char *name：         節點名
* 返回值：搜尋到的節點
*/ 

struct device_node *of_find_node_by_name(struct device_node *from,const char *name)

/*
* 功能：通過型別找到裝置節點
* 輸入引數： struct device_node *from： 開始節點，比如從/I2C節點開始，搜尋它下面的所有子節點
*          const char *type：         型別名
* 返回值：搜尋到的節點
*/
struct device_node *of_find_node_by_type(struct device_node *from,const char *type 
);

/*
 * 功能：通過compatible屬性查詢節點
 * 引數：struct device_node *from： - 開始節點
 *      const char *type：         - 裝置型別
 *      const char *compat:        - compatible值"廠商,裝置"
 * 返回值： 失敗：NULL
 */
struct device_node *of_find_compatible_node(struct device_node *from,const char *type, const char *compat);

/*
 * 功能：從匹配表中查詢裝置ID相匹配的節點
 * 引數：struct device_node *from：             - 開始節點
        const struct of_device_id *matches：   - 表，用於匹配
        const struct of_device_id **match：    - 表中的該項開始，從後面匹配
 * 返回值： 失敗：NULL
 */
struct device_node *of_find_matching_node_and_match(
    struct device_node *from,
    const struct of_device_id *matches,
    const struct of_device_id **match);

/*
 * 功能：通過路徑查詢節點
 * 引數：const char *path： - 路徑
 * 返回值： 失敗：NULL 成功：找到的節點
 */
struct device_node *of_find_node_by_path(const char *path);

/*
* 功能：得到父節點
* 輸入引數：  const struct device_node *node:   當前節點
* 返回值： 失敗：NULL 成功：找到的節點
*/
struct device_node *of_get_parent(const struct device_node *node);

/*
* 功能：得到父節點
* 輸入引數：  const struct device_node *node:   當前節點
* 返回值： 失敗：NULL 成功：找到的節點
*/
struct device_node *of_get_next_parent(struct device_node *node);

/*
* 功能: 獲得子節點
* 輸入引數： const struct device_node *node： 當前節點
*          struct device_node *prev：       前一個子節點
*/
struct device_node *of_get_next_child(const struct device_node *node,struct device_node *prev);

/*
* 功能：通過名字獲取子節點
* 輸入引數： const struct device_node *node：當前節點
*          const char *name:                子節點的名字
*/
struct device_node *of_get_child_by_name(const struct device_node *node,
                    const char *name);

4.從裝置節點中提取資訊

struct property {
    char    *name;      //  屬性名
    int length;         //值長度
    void    *value;     //值的首地址

};

/*
 * 功能:提取屬性
 * 輸入引數：const struct device_node *np:  節點指標
 *          const char *name,：            屬性名
 *          int *lenp:                     長度
 */
struct property *of_find_property(const struct device_node *np,
                     const char *name,
                     int *lenp);

/*
* 功能：通過索引提取屬性
* 輸入引數：const struct device_node *np：   裝置節點
*         const char *propname：           被搜尋的compatible屬性名
*         u32 index：                      索引
* 輸出引數：u32 *out_value：提取到的屬性值
* 返回值： 成功:0  失敗：返回負數,其絕對值是錯誤碼
*/
int of_property_read_u32_index(const struct device_node *np,
                       const char *propname,
                       u32 index, u32 *out_value);

/*
* 功能：提取陣列型別的屬性
* 輸入引數：const struct device_node *np：   裝置節點
*         const char *propname：           被搜尋的compatible屬性名
* 輸出引數：u32 *out_value：提取到的屬性陣列的首地址
*         size_t sz：     提取到的屬性陣列的大小 
* 返回值： 成功:0  失敗：返回負數,其絕對值是錯誤碼
*/
int of_property_read_u8_array(const struct device_node *np,
            const char *propname, u8 *out_values, size_t sz);

/*
* 功能：提取字串型別的屬性
* 輸入引數：const struct device_node *np：   裝置節點
*         const char *propname：           被搜尋的compatible屬性名
* 輸出引數：u32 *out_value：提取到的屬性字串的首地址
* 返回值： 成功:0  失敗：返回負數,其絕對值是錯誤碼
*/
 int of_property_read_string(struct device_node *np,
                   const char *propname,
                   const char **out_string);

5.從裝置樹中提取地址

5.1 地址資料結構

<linux/of_address.h>
 struct resource {
        resource_size_t start;  //開始位置
        resource_size_t end;    //結束位置
        unsigned long flags;    //資源型別：IORESOURCE_MEM（地址類資源）
                                //  IORESOURCE_IRQ（中斷類資源）
    };

 /*
 * 功能：提取資源
 * 輸入引數：struct device_node *dev：   - 當前節點
 *         int index：                 - 資源編號 0開始
 * 輸出引數：struct resource *r：        - 輸出找到結果
*/  
 int of_address_to_resource(struct device_node *dev, int index,
                  struct resource *r);

/*
* 功能：以虛擬地址形式提取
* 輸入引數： struct device_node *node：        裝置節點
*          index:                            索引
* 返回值：成功：虛擬地址     失敗：NULL
*/
void __iomem *of_iomap(struct device_node *node, int index);

/*
* 功能：以虛擬地址形式提取某項屬性中的某個地址
* 輸入引數： struct device_node *node：        裝置節點
*          index:                            該項屬性中的第幾個
*          const char *name:                 該項屬性的名字
* 返回值：成功：虛擬地址     失敗：NULL
*/
void __iomem *of_io_request_and_map(struct device_node *device,
                    int index, const char *name);

/*
* 功能：提取地址
* 輸入引數：   struct device_node *dev： 裝置節點
*             int index:               索引
*             u64 *size：               大小
*             unsigned int *flags：     
*/
const __be32 *of_get_address(struct device_node *dev, int index,
               u64 *size, unsigned int *flags);

從裝置樹中提取中斷

/*
* 功能：提取中斷
* 輸入引數：   struct device_node *dev： 裝置節點
*             int index:               索引
* 輸出引數： struct resource *r：獲得的中斷號
* 返回值成功：0  失敗：負數
*/
int of_irq_to_resource(struct device_node *dev, int index,
                  struct resource *r);

/*
* 功能：提取中斷
* 輸入引數：   struct device_node *dev： 裝置節點
*             int index:               索引
* 返回值：成功：中斷號    失敗：負數
*/
int of_irq_get(struct device_node *dev, int index);

/*
* 功能：通過名字提取中斷
* 輸入引數：   struct device_node *dev： 裝置
*            const char *name:         名字
* 返回值：成功：中斷號    失敗：負數
*/
int of_irq_get_byname(struct device_node *dev, const char *name);

/*
* 功能：通過索引提取中斷，並將物理中斷號對映成系統中的中斷號
* 輸入引數：   struct device_node *dev： 裝置
*            int index:                索引
* 返回值：成功：中斷號    失敗：負數
*/
unsigned int irq_of_parse_and_map(struct device_node *node, int index);

自定義中斷號

/*
 * 功能：從裝置樹獲取gpio編號
 * 輸入引數：@np:              裝置節點
 *         @propname:     屬性域名字
 *         @index:        索引
 * 返回值： gpio編號
 */
int of_get_named_gpio(struct device_node *np,                                      const char *propname, int index)

<include/linux/gpio.h>
/*
 * 功能：將一個gpio編號繫結一些資訊，使其成為核心認可的一個完整的GPIO
 * 輸入引數：@gpio:  GPIO 編號
 *         @flags:  GPIOF_IN還是GPIOF_OUT
 *         @label:  取個名字來標識一下
 */
int gpio_request_one(unsigned gpio, unsigned long flags, const char *label)

/*
* 功能： 為該gpio資源申請一箇中斷號
* 輸入引數： gpio： GPIO編號
* 返回值：   中斷號
*/
fsirq = gpio_to_irq(gpio);

/*
* 功能： 將使用者申請到的中斷號繫結回撥函式，並向核心註冊
* 輸入引數： fsirq：                 中斷號
*          key_interrupt：         回撥函式名
*          IRQF_TRIGGER_RISING：   中斷觸發方式
*          DEVNAME：               裝置名
*          devid:                  裝置ID（一般可填NULL）
* 返回值：成功：0  失敗：負數
*/
int request_irq(fsirq, key_interrupt, IRQF_TRIGGER_RISING, DEVNAME, NULL)

工程例項

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>

#include <asm/current.h>
#include <linux/sched.h>

#include <linux/uaccess.h>

#include <asm/atomic.h>
#include <linux/mutex.h>

#include <linux/of.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/of_address.h>

#include <linux/gpio.h>
#include <linux/interrupt.h>

#include <linux/device.h>
static struct class *cls = NULL;

static int major = 0;
static int minor = 0;
const  int count = 6;

#define DEVNAME "fskey"

static struct cdev *fskeyp = NULL;
static struct device_node *fsnd = NULL;
static int fsirq;
static int gpio;

static atomic_t tv;

/*
 *功能：通過路徑查詢節點
 *引數：
    const char *nodepath - 節點路徑或引用
 *返回值：
    失敗：NULL
    成功：節點指標
 */
static struct device_node *getnodebypath(const char *nodepath)
{
    /*匹配路徑查詢節點*/
    return of_find_node_by_path(nodepath);
}

static irqreturn_t key_interrupt(int irqno, void *devid)
{
    printk("irqno=%d; %s : %d\n", irqno, __func__, __LINE__);
    return IRQ_HANDLED; 
}

//開啟裝置
static int fskey_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    //get command and pid
    printk(KERN_INFO "(%s:pid=%d), %s : %s : %d\n",
        current->comm, current->pid, __FILE__, __func__, __LINE__);
    //get major and minor from inode
    printk(KERN_INFO "(major=%d, minor=%d), %s : %s : %d\n",
        imajor(inode), iminor(inode), __FILE__, __func__, __LINE__);

    if(!atomic_dec_and_test(&tv)){//原子操作，防止重複開啟
        atomic_inc(&tv);
        return -EBUSY;
    }


    /* 為一箇中斷號繫結回撥函式並註冊進核心*/
    if (request_irq(fsirq, key_interrupt, IRQF_TRIGGER_RISING, DEVNAME, NULL)){
        printk(KERN_ERR"ERROR: request IRQ[%d] fail.\n", fsirq);
        return -EAGAIN;
    }

    return 0;
}

//關閉裝置
static int fskey_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    //get command and pid
    printk(KERN_INFO "(%s:pid=%d), %s : %s : %d\n",
        current->comm, current->pid, __FILE__, __func__, __LINE__);
    //get major and minor from inode
    printk(KERN_INFO "(major=%d, minor=%d), %s : %s : %d\n",
        imajor(inode), iminor(inode), __FILE__, __func__, __LINE__);

    free_irq(fsirq, NULL);//釋放中斷號
    atomic_inc(&tv);

    return 0;
}

//讀裝置
//ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count)
static ssize_t fskey_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
    return 0;
}

static struct file_operations fops = {
    .owner  = THIS_MODULE,
    .open   = fskey_open,
    .release= fskey_release,
    .read   = fskey_read,
};

static int __init fskey_init(void)
{
    dev_t devnum;
    int ret, i;
    struct resource r;
    void __iomem *ioaddr = NULL;

    struct device *devp = NULL;

    //get command and pid
    printk(KERN_INFO "(%s:pid=%d), %s : %s : %d\n",
        current->comm, current->pid, __FILE__, __func__, __LINE__);

    fsnd = getnodebypath("/key@26");//從裝置樹中找到裝置
    if(NULL == fsnd){
        return -EINVAL;
    }

#if 1
#if 0
    //fsirq = irq_of_parse_and_map(fsnd, 0);
    //if(0 > fsirq){
    //  return fsirq;
    //}
    of_irq_to_resource(fsnd, 0, &r);//獲取資源，中斷資源
    if(IORESOURCE_IRQ == r.flags)//確保獲得的資源是中斷資源而不是IO資源
        printk("irq 0: %d\n", r.start);

    of_irq_to_resource(fsnd, 1, &r);
    if(IORESOURCE_IRQ == r.flags)
        printk("irq 1: %d\n", r.start);

    fsirq = of_irq_get(fsnd, 0);//獲取該裝置節點中的第0箇中斷資源
    printk("fsirq = %d\n", fsirq);
    fsirq = of_irq_get(fsnd, 1);
    printk("fsirq = %d\n", fsirq);
#endif
    of_address_to_resource(fsnd, 0, &r);//獲取該裝置節點中的地址資源
    if(IORESOURCE_MEM == r.flags)
        printk("iomem 0: 0x%x\n", r.start);
    of_address_to_resource(fsnd, 1, &r);
    if(IORESOURCE_MEM == r.flags)
        printk("iomem 1: 0x%x\n", r.start);

    ioaddr = of_iomap(fsnd, 0);//獲取該裝置節點中的地址資源並對映到虛擬地址
    printk("iomem 0: 0x%p\n", ioaddr);
    ioaddr = of_iomap(fsnd, 1);
    printk("iomem 0: 0x%p\n", ioaddr);
#else
    gpio = of_get_named_gpio(fsnd, "key-intr", 0);//獲取該裝置節點中的IO資源
    if (gpio_is_valid(gpio)) {//該gpio可用
        ret = gpio_request_one(gpio, GPIOF_IN, "key-intr");//將一個gpio編號繫結一些資訊，使其成為核心認可的一個完整的GPIO
        if (ret) {
            printk(KERN_ERR"ERROR: gpio_request_one fail.\n");
            return ret;
        }

        fsirq = gpio_to_irq(gpio);  //為該gpio資源申請一箇中斷號
        if(0 > fsirq){
            printk(KERN_ERR"ERROR: gpio_to_irq fail.\n");
            return -ENODEV;
        }
    }else{
        printk(KERN_ERR"ERROR: gpio is invalid.\n");
        return -EINVAL;
    }
#endif

    //1. alloc cdev obj
    fskeyp = cdev_alloc();
    if(NULL == fskeyp){
        return -ENOMEM;
    }

    //2. init cdev obj
    cdev_init(fskeyp, &fops);

    ret = alloc_chrdev_region(&devnum, minor, count, DEVNAME);
    if(ret){
        goto ERR_STEP;
    }
    major = MAJOR(devnum);

    //3. register cdev obj
    ret = cdev_add(fskeyp, devnum, count);
    if(ret){
        goto ERR_STEP1;
    }

    cls = class_create(THIS_MODULE, DEVNAME);
    if(IS_ERR(cls)){
        ret = PTR_ERR(cls);
        goto ERR_STEP1;
    }

    for(i = minor; i < (count+minor); i++){
        devp = device_create(cls, NULL, MKDEV(major, i), NULL, "%s%d", DEVNAME, i);
        if(IS_ERR(devp)){
            ret = PTR_ERR(devp);
            goto ERR_STEP2;
        }
    }

    // init atomic_t
    atomic_set(&tv, 1);//初始化原子變數

    //get command and pid
    printk(KERN_INFO "(%s:pid=%d), %s : %s : %d - ok.\n",
        current->comm, current->pid, __FILE__, __func__, __LINE__);
    return 0;

ERR_STEP2:
    for(--i; i >= minor; i--){
        device_destroy(cls, MKDEV(major, i));
    }
    class_destroy(cls);

ERR_STEP1:
    unregister_chrdev_region(devnum, count);

ERR_STEP:
    cdev_del(fskeyp);

    //get command and pid
    printk(KERN_INFO "(%s:pid=%d), %s : %s : %d - fail.\n",
        current->comm, current->pid, __FILE__, __func__, __LINE__);
    return ret;
}

static void __exit fskey_exit(void)
{
    int i;
    //get command and pid
    printk(KERN_INFO "(%s:pid=%d), %s : %s : %d - leave.\n",
        current->comm, current->pid, __FILE__, __func__, __LINE__);

    for(i=minor; i < (count+minor); i++){
        device_destroy(cls, MKDEV(major, i));
    }
    class_destroy(cls);

    unregister_chrdev_region(MKDEV(major, minor), count);
    cdev_del(fskeyp);

    gpio_free(gpio);    //釋放申請的gpio
}

module_init(fskey_init);
module_exit(fskey_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Farsight");
MODULE_DESCRIPTION("Demo for kernel module");

字元裝置驅動第十一課----裝置樹

介面 1.出處： include/linux/of.h 2.資料結構： struct device_node { const char *name; const char *type; phandle phandle;

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斯坦福大學-自然語言處理入門筆記第十一課最大熵模型與判別模型（2）

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C++筆記第十一課新型的型別轉換---狄泰學院

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C語言筆記第十一課 enum，sizeof，typedef分析

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【問鏈-EOS公開課】第十一課 EOS 智慧合約相互呼叫

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javaweb基礎第十一課：完善登入功能

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北大AI公開課第十一課--語言智慧的進展by微軟亞洲研究院周明

想做的事情很多，但是時間卻很有限。所以我們更應當在開始任何事情之前，做好足夠的計劃和準備，這樣才能在有限的時間裡做出最恰當的選擇，為自己真正值得做的事爭取出更多時間。之所以有這個感悟是因為最近太多事情要做，但是卻一團糟，所以突然發現，或許應當做一個更為嚴密的計劃！第十一講

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1.出處：

2.資料結構：

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4.從裝置節點中提取資訊

5.從裝置樹中提取地址

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從裝置樹中提取中斷

自定義中斷號

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