linux驅動開發之蜂鳴器驅動源碼分析（一）
阿新 • • 發佈：2017-06-19
linux 蜂鳴器 驅動
蜂鳴器的驅動源碼在/driver/char/buzzer/x210-buzzer.c文件中，源碼如下
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/poll.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <plat/regs-timer.h>
#include <mach/regs-irq.h>
#include <asm/mach/time.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>
//#include <plat/regs-clock.h>
//#include <plat/regs-gpio.h>
//#include <plat/gpio-bank-e.h>
//#include <plat/gpio-bank-f.h>
//#include <plat/gpio-bank-k.h>
#define DEVICE_NAME "buzzer"
#define PWM_IOCTL_SET_FREQ 1
#define PWM_IOCTL_STOP 0
static struct semaphore lock;
// TCFG0在Uboot中設置，這裏不再重復設置
// Timer0輸入頻率Finput=pclk/(prescaler1+1)/MUX1
// =66M/16/16
// TCFG0 = tcnt = (pclk/16/16)/freq;
// PWM0輸出頻率Foutput =Finput/TCFG0= freq
static void PWM_Set_Freq( unsigned long freq )
{
unsigned long tcon;
unsigned long tcnt;
unsigned long tcfg1;
struct clk *clk_p;
unsigned long pclk;
//unsigned tmp;
//設置GPD0_2為PWM輸出
s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(2));
tcon = __raw_readl(S3C2410_TCON);
tcfg1 = __raw_readl(S3C2410_TCFG1);
//mux = 1/16
tcfg1 &= ~(0xf<<8);
tcfg1 |= (0x4<<8);
__raw_writel(tcfg1, S3C2410_TCFG1);
clk_p = clk_get(NULL, "pclk");
pclk = clk_get_rate(clk_p);
tcnt = (pclk/16/16)/freq;
__raw_writel(tcnt, S3C2410_TCNTB(2));
__raw_writel(tcnt/2, S3C2410_TCMPB(2));//占空比為50%
tcon &= ~(0xf<<12);
tcon |= (0xb<<12); //disable deadzone, auto-reload, inv-off, update TCNTB0&TCMPB0, start timer 0
__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);
tcon &= ~(2<<12); //clear manual update bit
__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);
}
void PWM_Stop( void )
{
//將GPD0_2設置為input
s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(0));
}
static int x210_pwm_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
if (!down_trylock(&lock))
return 0;
else
return -EBUSY;
}
static int x210_pwm_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
up(&lock);
return 0;
}
// PWM:GPF14->PWM0
static int x210_pwm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
switch (cmd)
{
case PWM_IOCTL_SET_FREQ:
printk("PWM_IOCTL_SET_FREQ:\r\n");
if (arg == 0)
return -EINVAL;
PWM_Set_Freq(arg);
break;
case PWM_IOCTL_STOP:
default:
printk("PWM_IOCTL_STOP:\r\n");
PWM_Stop();
break;
}
return 0;
}
static struct file_operations dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = x210_pwm_open,
.release = x210_pwm_close,
.ioctl = x210_pwm_ioctl,
};
static struct miscdevice misc = {
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.name = DEVICE_NAME,
.fops = &dev_fops,
};
static int __init dev_init(void)
{
int ret;
init_MUTEX(&lock);
ret = misc_register(&misc);
/* GPD0_2 (PWMTOUT2) */
ret = gpio_request(S5PV210_GPD0(2), "GPD0");
if(ret)
printk("buzzer-x210: request gpio GPD0(2) fail");
s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_PULL_UP);
s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(1));
gpio_set_value(S5PV210_GPD0(2), 0);
printk ("x210 "DEVICE_NAME" initialized\n");
return ret;
}
static void __exit dev_exit(void)
{
misc_deregister(&misc);
}
module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("www.9tripod.com");
MODULE_DESCRIPTION("x210 PWM Driver"); 蜂鳴器的驅動模塊代碼如上。和其他驅動模塊代碼一樣，module_init中的函數為驅動模塊被加載的時候（insmd）時運行的函數，module_exit中的函數為驅動模塊被卸載時（rmmod）運行的函數，
首先看下module_Init驅動被加載時執行的函數dev_init函數，代碼分析如下
static int __init dev_init(void)
{
int ret;
init_MUTEX(&lock);
ret = misc_register(&misc);
/* GPD0_2 (PWMTOUT2) */
ret = gpio_request(S5PV210_GPD0(2), "GPD0");
if(ret)
printk("buzzer-x210: request gpio GPD0(2) fail");
s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_PULL_UP);
s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(1));
gpio_set_value(S5PV210_GPD0(2), 0);
printk ("x210 "DEVICE_NAME" initialized\n");
return ret;
} 上面代碼中的init_MUTEX(&lock),這個lock是在本文件全局定義的，定義如下，init_MUTEXH函數是初始化信號量的，將信號量的計數值初始化為1。計數值初始化為1的信號量其實就是互斥鎖，由這個代碼可以知道，編寫者的本意是想用的互斥鎖的，但可能那個時候並沒有互斥鎖，只有信號量，所以用信號量來實現了互斥鎖。因為信號量的計數值為1，其實跟互斥鎖就是類似的了。因為信號量沒有互斥鎖優化的好，所以這裏使用信號量其實並不是現在主流的。
static struct semaphore lock;
struct semaphore是一個信號量結構體，信號量和互斥鎖的不同前面已經講過。結構體內容如下
struct semaphore {
spinlock_t lock;
unsigned int count;
struct list_head wait_list; //信號量的等待隊列
}; 在dev_init函數中，接著代碼是
ret = misc_register(&misc);
misc_register是註冊misc雜散類設備的函數，參數misc是被定義在全局並且填充好的結構體變量，內容如下
static struct miscdevice misc = { //這裏定義miscdevice結構體並填充了三個成員，根據實際情況進行填充
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, //次設備號minor成員被賦值為MISC_DYNAMIC_MINOR宏的值（255）,前面說過該值表示讓內核為我們自動分配次設備 //號。
.name = DEVICE_NAME, //該設備的名字，這個設備的名字並不像platform平臺總線機制中的名字那麽重要（因為是用來macth函數匹配設備和驅動的//）。這裏這個name作用只是用來記錄的。
.fops = &dev_fops, //該設備的操作方法
}; 上面定義的strcut miscdevice結構體中的fops成員被綁定成dev_fops，dev_fops也是被定義在本文件的全局的，該結構體包含的是操作這個驅動的操作而方法，內容如下
static struct file_operations dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = x210_pwm_open, //應用層open操作該設備文件時執行的函數
.release = x210_pwm_close, //應用層close操作該設備文件時執行的函數
.ioctl = x210_pwm_ioctl, //應用層ioctl操作該設備文件時執行的函數
}; 經過misc_register(&misc)後，就會將該misc設備和其驅動的操作方法進行註冊，完成雜散類設備的註冊。
在dev_init函數中接下來的代碼就是對蜂鳴器硬件相關的設置，根據硬件原理圖來看蜂鳴器對應的GPIO，操作設置如下
/* GPD0_2 (PWMTOUT2) */
ret = gpio_request(S5PV210_GPD0(2), "GPD0"); //向內核申請GPIOD0_2引腳資源
if(ret)
printk("buzzer-x210: request gpio GPD0(2) fail");
s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_PULL_UP); //向內核申請後，設置GPIOD0_2引腳為上拉
s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPD0(2), S3C_GPIO_SFN(1)); //將該GPIOD0_2引腳的模式設置成S3C_GPIO_SFN(1)模式（特殊模式1，根據手冊是輸出
//模式，詳細情況看數據手冊）
gpio_set_value(S5PV210_GPD0(2), 0); //設置該引腳初始輸出0低電平，因為是初始化為0低電平，所以蜂鳴器開始是不會響的。
printk ("x210 "DEVICE_NAME" initialized\n"); //DEVICE_NAME宏是設備名字，這種方式的打印信息，編譯會將宏代表的字符串一起打印出來。
return ret; 上面的分析已經將蜂鳴器驅動模塊被裝載時發生的事情（dev_init）分析完了。dev_init函數執行成功表示驅動已經安裝好了，此時驅動代碼為待命狀態。等待應用層去操作。
應用層用open代開蜂鳴器設備文件時，對應的驅動執行函數是x210_pwm_open，代碼如下
static int x210_pwm_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
if (!down_trylock(&lock)) //因為蜂鳴器這種設備很簡單，所以open函數是空的，這裏只是執行了這麽一個上鎖操作，防止蜂鳴器設備被打開多次
return 0; //使用非阻塞的方式去嘗試上鎖
else
return -EBUSY;
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