Linux 下操作gpio（兩種方法，驅動和mmap）
目前我所知道的在linux下操作GPIO有兩種方法:
1． 編寫驅動,這當然要熟悉linux下驅動的編寫方法和技巧，在驅動裡可以使用ioremap函式獲得GPIO物理基地址指標,然後使用這個指標根據ioctl命令進行GPIO暫存器的讀寫，並把結果回送到應用層。這裡提供一點程式片斷供大家參考:
- int init_module(void){
- printk(KERN_ALERT "ioctl load.\r\n");
- register_chrdev(254,"ioreg",&fops);
- stb_gpio = (STBX25XX_GPIO_REG *)ioremap(GPIO_BASE,GPIO_LEN);
- if(stb_gpio == NULL){
- printk(KERN_ALERT "can''t get io base.\r\n");
- return -1;
- }
- return 0;
- }
- int io_ioctl (struct inode *inode, struct file *filp,unsigned int cmd, unsigned long arg){
- unsigned long uGpio;
-
printk(KERN_ALERT "io_ioctl cmd=%04x,arg=%04x.\r\n",cmd,(int)arg);
- switch(cmd){
- case SET_IO_DIR:{
- printk(KERN_ALERT "SET_IO_DIR\r\n");
- break;
- }
- case SET_IO_VALUE:{
- printk(KERN_ALERT "SET_IO_VALUE\r\n");
- break;
- }
- case GET_IO_VALUE:{
-
printk(KERN_ALERT "GET_IO_VALUE\r\n");
- uGpio = stb_gpio->GPI;
- printk(KERN_ALERT "GPIO = %08x",(int)uGpio);
- copy_to_user((void *)arg,(const void *) &uGpio,sizeof(uGpio));
- break;
- }
- case GET_IO_DIR:{
- printk(KERN_ALERT "GET_IO_DIR\r\n");
- break;
- }
- }
- return 0;
- }
2． 在應用層使用mmap函式在應用層獲得GPIO物理基地址對應的虛擬地址指標,然後使用這個指標來讀寫GPIO暫存器,這裡提供一點程式片斷供大家參考:
- char dev_name[] = "/dev/mem";
- GPIO_REGISTER *gpio_base;
- fd = open(dev_name,O_RDWR);
- if(fd<0){
- printf("open %s is error\n",dev_name);
- return -1 ;
- }
- gpio_base = (GPIO_REGISTER *)mmap( 0, 0x32, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,fd, 0x40060000 );
- if(gpio_base == NULL){
- printf("gpio base mmap is error\n");
- close(fd);
- return -1;
- }
- gpio_base->or = (gpio_base->or & 0x7fffffff);
mmap
功能描述：
mmap將一個檔案或者其它物件對映進記憶體。檔案被對映到多個頁上，如果檔案的大小不是所有頁的大小之和，最後一個頁不被使用的空間將會清零。munmap執行相反的操作，刪除特定地址區域的物件對映。
基於檔案的對映，在mmap和munmap執行過程的任何時刻，被對映檔案的st_atime可能被更新。如果st_atime欄位在前述的情況下沒有得到更新，首次對對映區的第一個頁索引時會更新該欄位的值。用PROT_WRITE 和 MAP_SHARED標誌建立起來的檔案對映，其st_ctime 和 st_mtime
在對對映區寫入之後，但在msync()通過MS_SYNC 和 MS_ASYNC兩個標誌呼叫之前會被更新。
用法：
#include <sys/mman.h>
void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags,
int fd, off_t offset);
int munmap(void *start, size_t length);
引數：
start：對映區的開始地址。
length：對映區的長度。
prot：期望的記憶體保護標誌，不能與檔案的開啟模式衝突。是以下的某個值，可以通過or運算合理地組合在一起
PROT_EXEC //頁內容可以被執行
PROT_READ //頁內容可以被讀取
PROT_WRITE //頁可以被寫入
PROT_NONE //頁不可訪問
flags：指定對映物件的型別，對映選項和對映頁是否可以共享。它的值可以是一個或者多個以下位的組合體
MAP_FIXED //使用指定的對映起始地址，如果由start和len引數指定的記憶體區重疊於現存的對映空間，重疊部分將會被丟棄。如果指定的起始地址不可用，操作將會失敗。並且起始地址必須落在頁的邊界上。
MAP_SHARED //與其它所有對映這個物件的程序共享對映空間。對共享區的寫入，相當於輸出到檔案。直到msync()或者munmap()被呼叫，檔案實際上不會被更新。
MAP_PRIVATE //建立一個寫入時拷貝的私有對映。記憶體區域的寫入不會影響到原檔案。這個標誌和以上標誌是互斥的，只能使用其中一個。
MAP_DENYWRITE //這個標誌被忽略。
MAP_EXECUTABLE //同上
MAP_NORESERVE //不要為這個對映保留交換空間。當交換空間被保留，對對映區修改的可能會得到保證。當交換空間不被保留，同時記憶體不足，對對映區的修改會引起段違例訊號。
MAP_LOCKED //鎖定對映區的頁面，從而防止頁面被交換出記憶體。
MAP_GROWSDOWN //用於堆疊，告訴核心VM系統，對映區可以向下擴充套件。
MAP_ANONYMOUS //匿名對映，對映區不與任何檔案關聯。
MAP_ANON //MAP_ANONYMOUS的別稱，不再被使用。
MAP_FILE //相容標誌，被忽略。
MAP_32BIT //將對映區放在程序地址空間的低2GB，MAP_FIXED指定時會被忽略。當前這個標誌只在x86-64平臺上得到支援。
MAP_POPULATE //為檔案對映通過預讀的方式準備好頁表。隨後對對映區的訪問不會被頁違例阻塞。
MAP_NONBLOCK //僅和MAP_POPULATE一起使用時才有意義。不執行預讀，只為已存在於記憶體中的頁面建立頁表入口。
fd：有效的檔案描述詞。如果MAP_ANONYMOUS被設定，為了相容問題，其值應為-1。
offset：被對映物件內容的起點。
返回說明：
成功執行時，mmap()返回被對映區的指標，munmap()返回0。失敗時，mmap()返回MAP_FAILED[其值為(void *)-1]，munmap返回-1。errno被設為以下的某個值
EACCES：訪問出錯
EAGAIN：檔案已被鎖定，或者太多的記憶體已被鎖定
EBADF：fd不是有效的檔案描述詞
EINVAL：一個或者多個引數無效
ENFILE：已達到系統對開啟檔案的限制
ENODEV：指定檔案所在的檔案系統不支援記憶體對映
ENOMEM：記憶體不足，或者程序已超出最大記憶體對映數量
EPERM：權能不足，操作不允許
ETXTBSY：已寫的方式開啟檔案，同時指定MAP_DENYWRITE標誌
SIGSEGV：試著向只讀區寫入
SIGBUS：試著訪問不屬於程序的記憶體區