directio.c

s3c2410的很多驱动实验

/******************************************
 *  这是一段含有基本功能的字符设备的驱动程序
 *	$$$$  运行在内核空间
 *	主要功能:对S3C2410的寄存器进行操作
 *
 *****************************************/

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/ioport.h>	/* for verify_area */
#include <linux/init.h>		/* for module_init */
#include <asm/uaccess.h>  	/* for get_user and put_user */
#include <asm-arm/arch-s3c2410/S3C2410.h>
#include <linux/slab.h>

//#include <asm-arm/io.h>	//与inl(),outl()配合使用

#include "directio.h"

#define DEVICE_NAME "char_dev"

static int 	Device_Open = 0;

int device_ioctl(struct inode *,struct file *,unsigned int, unsigned long);
int request_port(unsigned int, int);
int release_port(void);

/**************************************  
 *	当一个过程要打开设备文件总是要调用这个函数
 *	(对应于用户层的open()函数)
 *
 *************************************/
static int device_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	if (Device_Open) return -EBUSY;		//不想同时与2个进程对话

	Device_Open++;
	
	return 0;
}

/**************************************  
 *	当一个过程要关闭设备文件就一定会调用本函数
 *	该函数无返回值,因为它不能失败
 *	(对应于用户层的close()函数)
 *
 *************************************/
static int device_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
	Device_Open --;	// 准备下一次调用
	
	return 0;
}

typedef struct port_stru{
    unsigned int startaddr;
    unsigned int endaddr;
    struct port_stru * next;
}port_stru;		//定义数据链表结构体

struct port_stru *port_head = NULL;
struct port_stru *port_tail = NULL;

/***********************************************
 * 端口申请
 * 参数:
 *   port : port started
 *   nums : port nums(bytes)
 * 返回值:
 *   -1 : 参数错误
 *   -2 : 端口忙
 *    0 : OK
 *    1 : 端口已经被本模块请求
 ***********************************************/
int request_port(unsigned int port, int nums)
{
	struct port_stru *temp = port_head;

	if(nums <= 0)
	{
		printk("invalid ports\n");
		return -1;
	}

	/* 在建好的链表中找出端口*/
	while(temp)
	{
		if((port >= temp->startaddr && port <= temp->endaddr) && \
		(port + nums - 1 >= temp->startaddr && port + nums -1 <= temp->endaddr))
		{		//看看端口地址是否落在链表给出的地址范围内
			return 1;	// 该端口已经在链表中already request by this module
		}
		temp = temp->next;
	}

	/*申请端口*/
	if(check_region(port, nums))
	{
		printk("%x is used by another module\n", port);
		return -2;
	};

	request_region(port, nums, DEVICE_NAME);

	/* 把新端口添加到链表中 */
	temp = (struct port_stru *)kmalloc(sizeof(struct port_stru), GFP_KERNEL);
	temp->next = NULL;
    
	temp->startaddr = port;				//新端口的起始地址
    temp->endaddr = port + nums -1;		//新端口的结束地址
    
	if(port_head == NULL)		//如果是头节点
	{
        port_tail = temp;
		port_head = port_tail;
	}
    else		//如果不是头节点则要增加1个节点
	{
        port_tail->next = temp;
		port_tail = port_tail->next;
    }
	return 0;
}

int release_port()	//释放链表
{
    struct port_stru *temp = port_head;
    
	while(port_head)
    {
		temp = port_head->next;

		release_region(port_head->startaddr, 
				port_head->endaddr - port_head->startaddr + 1);
		kfree(port_head);
		port_head = temp;
	}
	return 0;
}

/**********************************************
 *	当一个过程要对一个已经打开的设备文件进行I/o控制
 *	就一定会调用本函数.
 *	
 **********************************************/
int device_ioctl(
    struct inode *inode,
    struct file *file,
    unsigned int ioctl_num,		// ioctl的功能参数,在用户层指定
    unsigned long ioctl_param)	// 用户传过来的数
{
	port_data temp;
	port_data *data;

	/* 对应于ioctl()调用 */
	switch (ioctl_num) 
	{
		case IOCTL_SET_MSG:	//接收到一个信息指针(在用户空间)用于对设备进行设置
			printk("device_ioctl IOCTL_SET_MSG\n");
			
			data = (struct port_data*) ioctl_param;	//获取用户传来的数据的首址
			copy_from_user(&temp, data, sizeof(struct port_data));	
						// 该函数的功能:把用户空间的数据放到内核空间
			if(temp.cmd == CMD_IRQ)
			{
				;
			}
			else
			{
				if(request_port(temp.startaddr, temp.nums) >= 0)
				{		//写端口
					switch(temp.opts)
					{
						case PORT_BYTE:		//向端口写1个字节
							(*(unsigned char *)temp.startaddr) = temp.value;
						break;
						case PORT_HWORD:	//向端口写半个字(2字节)
							(*(unsigned short *)temp.startaddr)= temp.value;
						break;
						case PORT_WORD:		//向端口写1个字(4字节)
							(*(unsigned int *)temp.startaddr)  = temp.value;
							//outl(temp.value,temp.startaddr);
						break;
					}
				}else
				{
					printk("\nrequest port error\n");
					return -1;
				}
			}
		break;
		case IOCTL_GET_MSG:
			data = (struct port_data*) ioctl_param;	//获取用户传来的数据的首址
			copy_from_user(&temp, data, sizeof(struct port_data));
									// 该函数的功能:把用户空间的数据放到内核空间
			if(request_port(temp.startaddr, temp.nums) >= 0)
			{			//读端口
				switch(temp.opts)
				{
					case PORT_BYTE:
						temp.value = (*(unsigned char *)temp.startaddr);
					break;
					case PORT_HWORD:
						temp.value = (*(unsigned short *)temp.startaddr);
					break;
					case PORT_WORD:
						temp.value = (*(unsigned int *)temp.startaddr);
					break;
				}
			}else
			{
				printk("\nrequest port error\n");
				return -1;
			}

			copy_to_user((struct port_data *) ioctl_param, &temp, sizeof(struct port_data));
					// 该函数的功能:把内核空间的数据放到用户空间

		break;
	}

	return 0;
};

/**************************************  
 *	模块声明:需要用到的函数的指针
 *	
 *************************************/
struct file_operations Fops = {
	.open 		= device_open,
	.release 	= device_release,
	.ioctl		= device_ioctl
	};

// 初始化模块: 注册字符设备
static int __init directio_module_init( void )
{
	int ret_val;
  
	// 注册字符设备
	ret_val = register_chrdev(MAJOR_NUM, DEVICE_NAME, &Fops);
	
	// 若值为负则表示错误
	if (ret_val < 0) {
		printk ("%s failed with %d\n",
			"Sorry, registering the character device ",
			ret_val);
		return ret_val;
	}
	
	printk ("Directio: let user program to access io port using outx & inx\n");
	return 0;
};

// 卸载字符设备: rmmod命令将会调用本函数
static void __exit directio_module_cleanup(void)
{
	int ret;
  
	// 注销字符设备
	ret = unregister_chrdev(MAJOR_NUM, DEVICE_NAME);
  
	//  如果有错则报告
	if (ret < 0)
		printk("Error in module_unregister_chrdev: %d\n", ret);
	else
		printk("Close the char device OK!\n");
	
	release_port();
};

module_init(directio_module_init);		//insmod命令调用
module_exit(directio_module_cleanup);	//rmmod命令调用

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Cvtech Co., Ltd <http://www.cvtech.com.cn>");
MODULE_DESCRIPTION("directio char driver");