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字符設(shè)備驅(qū)動程序?qū)σ恍└呒壧匦缘膶崿F(xiàn) nonseekable_open;?scull_p_poll

Linux內(nèi)核中獲取當(dāng)前時間?do_gettimeofday

用戶空間和內(nèi)核空間傳遞數(shù)據(jù)：get_user；put_user;copy_to_user;copy_from_user

__raw_readl和__raw_writel

GPIO端口控制及宏定義

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字符設(shè)備驅(qū)動程序?qū)σ恍└呒壧匦缘膶崿F(xiàn)?nonseekable_open;?scull_p_poll

詳見：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6e5b342e0100m87o.html

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但像串口或鍵盤一類設(shè)備，使用的是數(shù)據(jù)流，所以使用lseek定位這些設(shè)備沒有意義；在 open 方法中調(diào)用 nonseekable_open() 時，它會通知內(nèi)核設(shè)備不支持 llseek，nonseekable_open() 函數(shù)的實現(xiàn)定義在 fs/open.c 中。

int nonseekable_open(struct inode *inode, struct file *filp) {filp->f_mode &= ~(FMODE_LSEEK | FMODE_PREAD | FMODE_PWRITE);return 0; }

為了完整起見，如果不希望設(shè)備被 seek，還應(yīng)該將 file_operations 結(jié)構(gòu)中的 llseek 方法設(shè)置為特殊的輔助函數(shù) no_llseek 。即" .llseek = no_llseek, "。

而no_llseek函數(shù)無需手動定義，內(nèi)核中已經(jīng)定義好了。

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Linux內(nèi)核中獲取當(dāng)前時間?do_gettimeofday

#include <linux/time.h> void do_gettimeofday(struct timeval *tv);

獲取當(dāng)前距離系統(tǒng)啟動的時間差，并將時間拆分為秒和微秒存入struct timeval結(jié)構(gòu)體。

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get_user；put_user;copy_to_user;copy_from_user

這些函數(shù)均是內(nèi)核態(tài)用于內(nèi)核空間與用戶空間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮瘮?shù)

get_user和put_user復(fù)制的是簡單的數(shù)據(jù)類型，如char,int ,long等；

copy_to_user和copy_from_user則是以數(shù)據(jù)塊的形式在內(nèi)核空間與用戶空間傳輸?shù)摹?/span>

//函數(shù)與宏定義 unsigned long copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n){...} unsigned long copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n){...} #define put_user(x,ptr) (...) #define put_user(x,ptr) (...)

　　

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?arch\arm\include\asm\Io.h

#define __raw_readl(a) (__chk_io_ptr(a), *(volatile unsigned int __force ? *)(a))??

#define __raw_writel(v,a) (__chk_io_ptr(a), *(volatile unsigned int __force ? *)(a) = (v))

注：(volatile unsigned int __force ? *)指針強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為unsigned int型。

其中volatile關(guān)鍵字有以下用途：

（1）用來同步，因為同一個東西可能在不同的存儲介質(zhì)中有多個副本，有些情況下會使得這些副本中的值不同，這是不允許的，所以干脆用volatile，讓它只有一個，沒有其他的副本，這樣就不會發(fā)生不同步的問題。

如下所示：

volatile的意思是告訴編譯器，在編程源代碼時，對這個變量不要使用優(yōu)化。
在一般的程序設(shè)計中，如：
int *a; int b;
b = (*a) * (*a);這種情況。
通常編譯器為了減少存儲器的讀寫時間，會把代碼優(yōu)化為：
int *a; int b; int c;
c = *a;
b = c * c;
如果把int *a改為volatile int* a編譯器就不會自動把它優(yōu)化掉了。在整個運算過程中，對變量*a的值又讀取了一次。防止因變量*a的值在這一期間發(fā)生了改變，而導(dǎo)致程序結(jié)果的錯誤。

（2）防止編譯器優(yōu)化去掉某些語句，像我在arm中見到個寄存器非常奇怪，當(dāng)中斷來的時候，相對應(yīng)的位置1，而清0又不能向這位寫0，向這位寫1才是1才是清中斷（清0），

// 假設(shè)0x560012300 為寄存器地址
#define INTPAND *(volatile unsigned int *)0x560012300

INTPAND = INTPAND; // 清中斷?

像編譯器如果看到有INTPAND = INTPAND;這種看似無用的操作，如果沒有volatile說明，編譯器就很有可能會去掉INTPAND = INTPAND;實際上有用的東西，卻被編譯器當(dāng)沒用的東西優(yōu)化掉了。

（3）當(dāng)?shù)刂肥莍o端口的時候，讀寫這個地址是不能對它進(jìn)行緩存的，這是相對于某些嵌入式中有cache才有這個。比如寫這個io端口的時候，如果沒有這個volatile,很可能由于編譯器的優(yōu)化，會先把值先寫到一個緩沖區(qū)，到一定時候再寫到io端口，這樣就不能使數(shù)據(jù)及時的寫到io端口，有了volatile說明以后，就不會再經(jīng)過cache,write buffer這種，而是直接寫到io端口，從而避免了讀寫io端口的延時。

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在include\linux\compiler.h中：

#ifdef __CHECKER__
……
extern void __chk_io_ptr(void __iomem *);
#else
……
# define __chk_io_ptr(x) (void)0
……
#endif

__raw_readl(a)展開是：((void)0, *(volatile unsigned int _force *)(a))。在定義了__CHECKER__的時候先調(diào)用__chk_io_ptr檢查該地址，否則__chk_io_ptr什么也不做，* (volatile unsigned int _force *)(a)就是返回地址為a處的值。(void)xx的做法有時候是有用的，例如編譯器打開了檢查未使用的參數(shù)的時候需要將沒有用到的參數(shù)這么弄一下才能 編譯通過。

注：語句表達(dá)式 x= (y=(a+b), z=10); 的執(zhí)行過程:順序執(zhí)行括號內(nèi)的語句，注意各語句分隔使用的是逗號，把最后一個語句z的值賦給x。

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CPU對I/O的物理地址的編程方式有兩種：一種是I/O映射，一種是內(nèi)存映射。 __raw_readl和__raw_writel等是原始的操作I/O的方法，由此派生出來的操作方法有：inb、outb、 _memcpy_fromio、readb、writeb、ioread8、iowrite8等。

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S3C2410GPIO端口的宏定義?arch/arm/mach-s3c2410/include/mach/regs-gpio.h

1.S3C2410_GPB5是端口編號，定義在regs-gpio.h中，

#define S3C2410_GPIO_BANKB?? (32*1)
#define S3C2410_GPIONO(bank,offset)?? ((bank) + (offset))
#define S3C2410_GPB5???????? S3C2410_GPIONO(S3C2410_GPIO_BANKB, 5)

S3C2410共有130個GPIO，分為9組（GPA~GPJ），每組最多可以有 32個，每個GPIO有2~4個可選功能，每組的控制寄存器空間有4個，例如對于GPB，有GPBCON、GPBDAT、GPBUP和Reserved， 分別是功能配置、數(shù)據(jù)緩存、上拉使能和保留。

上面的S3C2410_GPB5就是GPIO的編號，也就是在號碼空間（0~32*9-1）中的位置，bank是分組的基號碼，offset是組內(nèi)偏移量。（也就是說把所有的IO口從0開始進(jìn)行統(tǒng)一的編號如：S3C2410_GPA0=0，S3C2410_GPA1=1，S3C2410_GPB0=32，S3C2410_GPC0=48等）

2.S3C2410_GPB5_OUTP是端口功能，定義在regs-gpio.h中，

#define S3C2410_GPB5_INP???? (0x00 << 10)
#define S3C2410_GPB5_OUTP??? (0x01 << 10)

GPBCON的第10、11兩位用于配置GPB5的功能，00 = Input ，01 = Output

3.S3C2410 GPIO的操作函數(shù)

在hardware.h文件中有：

s3c2410_gpio_cfgpin???? //配置端口的GPIO的功能
s3c2410_gpio_getcfg???? //讀取功能配置
s3c2410_gpio_pullup???? //配置上拉電阻
s3c2410_modify_misccr //雜項配置

s3c2410_gpio_getirq????? //給定端口，轉(zhuǎn)換出IRQ號
s3c2410_gpio_irqfilter??? //配置IRQ過濾使能與否

s3c2410_gpio_setpin???? //寫數(shù)據(jù)到端口
s3c2410_gpio_getpin???? //從端口讀數(shù)據(jù)

這些函數(shù)的實現(xiàn)在gpio.h中

void s3c2410_gpio_setpin(unsigned int pin, unsigned int to) {void __iomem *base = S3C2410_GPIO_BASE(pin);//算出端口所在組虛擬基址如：//GPA=0xF0E00000 //GPB=0XF0E00010unsigned long offs = S3C2410_GPIO_OFFSET(pin); //算出端口所在組的偏移量（0～31）unsigned long flags;unsigned long dat;local_irq_save(flags);dat = __raw_readl(base + 0x04); //虛擬基址加0x04為 GP*DAT寄存器，加0x00為GP*ON等 //讀出當(dāng)前GP*DAT寄存器的值 dat &= ~(1 << offs); //根據(jù)offs偏移量對該寄存器中選中的 位 清零，其他位保持不變dat |= to << offs; //根據(jù)形參對要求的位進(jìn)行位操作，來實現(xiàn)對具體某個IO口的配置__raw_writel(dat, base + 0x04); //將配置寫入到寄存器（這里是虛擬地址）local_irq_restore(flags); }

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unsigned int s3c2410_gpio_getpin(unsigned int pin){void __iomem *base = S3C24XX_GPIO_BASE(pin);unsigned long offs = S3C2410_GPIO_OFFSET(pin);return __raw_readl(base + 0x04) & (1<< offs);}

s3c2410_gpio_getpin()的返回值是GPxDAT寄存器的值與所要讀取的GPIO對應(yīng)的bit mask相與以后的值，0表示該GPIO對應(yīng)的bit為0， 非0表示該bit為1，所以s3c2410_gpio_getpin(S3C2410_GPG(9))如果GPG9為低電平則返回的是0，如果是高電平則返回的是GPxDAT中的GPG9對應(yīng)位的值為0x0100而不是0x0001，查處問題后修改也很簡單了。

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4.S3C2410_GPIO_BASE和S3C2410_GPIO_OFFSET也是在regs-gpio.h文件中定義，

#define S3C2410_GPIO_BASE(pin)?????? ((((pin) & ~31) >> 1) + S3C24XX_VA_GPIO)
#define S3C2410_GPIO_OFFSET(pin)?? ((pin) & 31)

而在map.h中有：

/* GPIO ports */
#define S3C24XX_VA_GPIO??? S3C2410_ADDR(0x00E00000) //虛擬地址S3C24XX_VA_GPIO= 0xF0E00000
#define S3C2400_PA_GPIO??? (0x15600000)
#define S3C2410_PA_GPIO??? (0x56000000) //GPACON 物理地址
#define S3C24XX_SZ_GPIO??? SZ_1M //0x100000 = 1024 *1024

S3C2410_GPIO_BASE作用是：根 據(jù)端口編號pin，算出端口所在組的虛擬基址。((pin) & ~31)是去掉pin當(dāng)中小于等于31的零頭（清0低5位），>>1的原因是每組GPIO中最多可以有32個端口，控制這些端口需要4個寄存 器空間，4個寄存器空間就需要4*4=16個字節(jié)進(jìn)行編址，32/16=2，左移一位剛好滿足。也就是說，上一組端口和下一組端口的編號相差32，而控制 寄存器的地址相差16。

S3C2410_GPIO_OFFSET作用是：根據(jù)端口編號pin，算出端口所在組的偏移量。((pin) & 31)即去掉比31大的數(shù)（清0第6位以上的位）。 ?

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/kwseeker-bolgs/p/4415968.html

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

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