软件运行的硬件环境是基于V3S开发板中的全志V3S处理器,该处理器集成了一个1.2GHz工作主频的单ARM CortexTM-A7 核,芯片内部集成了64MB DRAM 存储器。
软件设计是基于linux3.4内核。
2.设计流程概述
设计的步骤依次是:

步骤一:编写一个demo_driver.c的驱动程序。
步骤二:编写makefile文件。
步骤三:编写一个demo_app.c的应用程序。
步骤四:在V3S开发板中安装demo_driver驱动程序,并测试demo_app应用程序。
linux系统是一个分层结构,我们设计的demo_driver位于内核中的驱动部分,demo_app位于用户级。
3.编写驱动程序
编写一个demo_driver.c的驱动程序,驱动程序源码如下:
/ demo_driver (c) Copyright 2021-2031 All Rights Reserved @File : @By : liwei @Version : V0.01 //Includes /#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/init.h>/Define/#define DRIVER_MAJOR 188#define DEVICE_NAME "demo_driver"/ @描述: /static int demo_open(struct inode inode, struct file file){printk(KERN_EMERG "======================demo_open======================\n");return 0;}/ @描述: /static ssize_t demo_write(struct file file, const char __user buf, size_t count, loff_t ppos){ printk(KERN_EMERG "======================demo_write======================\n"); return 0;}/ @描述: /static ssize_t demo_read(struct file file, char __user buf, size_t count, loff_t ppos){ printk(KERN_EMERG "======================demo_read ======================\n"); return 0;}/ @描述: /static int demo_close(struct inode inode, struct file file){ printk(KERN_EMERG "======================demo_close ======================\n"); return 0;}/ @描述: /static struct file_operations demo_flops = {.owner = THIS_MODULE,.open = demo_open, .write = demo_write,.read = demo_read,.release = demo_close,};/ @描述: /static int __init demo_init(void){ int ret; //注册设备 ret = register_chrdev(DRIVER_MAJOR,DEVICE_NAME, &demo_flops); if (ret < 0) { printk(KERN_EMERG DEVICE_NAME " can't register major number.\n"); return ret; }else{printk(KERN_EMERG DEVICE_NAME " ======================demo init======================\n");} return 0;}/ @描述: /static void __exit demo_exit(void){ unregister_chrdev(DRIVER_MAJOR, DEVICE_NAME); printk(KERN_EMERG DEVICE_NAME " ======================demoexit======================\n");}module_init(demo_init);module_exit(demo_exit);MODULE_LICENSE("GPL");/END/
编译驱动程序依赖linux内核源码环境,需要把驱动C文件放在linux源码目录中,通过编译linux内核的方式得到驱动ko文件。
为了得到驱动ko,我们在easyboard/corelinux/v3ssdk/linux-3.4/drivers/char目录下面创建一个demo_driver的文件夹,并把demo_driver.c程序拷贝到demo_driver的文件夹中。
4.编写makefile
我们通过编译linux内核的方式得到驱动ko文件,为了在编译内核时得到相应的驱动,我们需要在linux-3.4内核代码中增加和修改Makefile文件(Makefile的作用指定了工程编译的方法和步骤)。首先我们修改easyboard/corelinux/v3ssdk/linux-3.4/drivers/char目录下Makefile文件,在Makefile文件内容最末行加入一行代码:
obj += demo_driver/
这句代码的意思是:编译内核时,子目录demo_driver/下的文件也将进行编译。
我们在easyboard/corelinux/v3ssdk/linux-3.4/drivers/char/demo_driver中创建一个Makefile文件,同时在Makefile文件中加入一行代码:
obj-m+= demo_driver.o
这句代码的意思是:编译当前目录中的demo_driver.c文件,输出一个demo_driver.ko的驱动文件。
准备好demo_driver.c文件和Makefile文件后,我们执行编译内核指令。
./linux_docker_build.sh
内核编译需要等待10分钟左右。
经过上述一波操作,我们得到了demo_driver.ko的驱动文件。
到目前为止我们的代码设计工作完成了50% ,如下图所示:
5.编写应用程序
编写一个demo_app.c的应用程序,程序源码如下:
/ demo_driver (c) Copyright 2021-2031 All Rights Reserved @File : @By : liwei @Version : V0.01 //Includes /#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h>/ @描述: /int main(int arvc, char argv[]){int fd;int value = 0;printf("==========demo_test==================\n");//打开驱动 fd = open("/dev/demo_driver",O_RDWR);while(1){//执行驱动读操作read(fd,&value,4);sleep(1);//执行驱动写操作write(fd,&value,4);sleep(1);printf("==========run==================\n");}return 0;}/END/
将应用程序源码放在虚拟机的任意一个目录中如:/home/easyboard/work/demo
然后我们在终端中进入/home/easyboard/work/demo目录,在该目录下执行如下gcc编译指令:
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o demo_app demo_app.c
于是我们得到一个demo_app可执行文件。
在虚拟机中我们利用交叉编译工具,直接编译即可得到V3S目标板的可执行文件。
到目前为止我们的代码设计工作完成100%,如下图所示:
6.安装驱动及运行应用程序
经过上述操作,我们得到了demo_driver.ko和demo_app两个文件,我们使用SecureCRTPortable工具将这两个文件传输到V3S开发板中。(传输手段不限,用自己熟悉的方法将文件复制到开发板中即可)
完成文件传输后,我们需要先安装我们编译的驱动ko文件,然后运行测试程序,操作流程如下:
操作一:执行安装驱动指令:
insmod demo_driver.ko
操作二:执行创建文件节点指令:
mknod /dev/demo_driver c 188 0
188的是设备号,我们在设计的驱动C文件中有如下定义:
/Define/#define DRIVER_MAJOR 188#define DEVICE_NAME "demo_driver"
操作三(可选):执行查看驱动设备指令:
ls /dev
此时我们看到Linux内核中已经包含了我们驱动设备,如下图所示:
操作四:执行修改demo_app文件权限指令:
chmod 777 demo_app
操作五:执行运行demo_app指令:
./demo_app
demo_app运行结果如下:
注意:设备重启后,需要重新加载驱动!
编译驱动程序依赖linux内核源码环境,我们设计的驱动文件放需要在linux源码目录中,同时编写Makefile文件,最终通过编译内核的方式得到驱动ko文件。
在虚拟机中使用交叉编译工具,可以编译得到可执行文件。
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