摘要：
在之前的工作中，GPIO在Linux中仅用于配置输出和输入模式、set/getvalue或GPIO中断。在用户模式下配置GPIO有两种主要方式：在用户模式中，使用mmap直接映射GPIO地址，操作地址，或IOCTL向内核发送命令以进行控制。在上半年，MCU一直在编写代码。
之前工作的时候，linux下用过GPIO的，无非就是配置输出输入模式，set/get value ，或者是gpio中断之类的，用户态配置GPIO主要是两种方式：用户态使用mmap直接将GPIO 地址映射过来，操作地址， 或者 IOCTL发命令给内核，内核来控制，最近半年都在写单片机的代码。时间久了有点忘了，最近使用都是偷懒直接使用了/sys下的设备，通过
system("echo "out" > /sys/class/gpio/gpio47/direction"); 这种方法去配置GPIO ，程序跑起来会经常出现sh: write error: Device or resource busy 这种问题，所以感觉还是使用IOCTL来管理GPIO 口，网上找了找，http://blog.csdn.net/oyhb_1992/article/details/77227276 大概参照这位大侠的用法。。先记下来，改改代码，再继续编辑
9月20日更新，参照网上的例子，写了些代码，期间简单学习了下IOCTL参数及幻数的用法，思路很简单，编写一个模块，里面初始化gpio，执行对于的IOCTL操作，只是简单实现了read/write gpio vlaue的功能，set output/input 因为用不到没有去实现，测试正常
#include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/types.h> #include <linux/init.h> #include <linux/uaccess.h> //#include <linux/moduleparam.h> //#include <linux/slab.h>//kcalloc,kzalloc等内存分配函数 //---------ioctl------------ #include <linux/ioctl.h> //---------misc_register---- #include <linux/miscdevice.h> //----------cdev-------------- #include <linux/cdev.h> //----------delay------------- #include <linux/delay.h> //----------GPIO--------------- #include <mach/gpio.h> #include <linux/gpio.h> #include <mach/regs-gpio.h> //#include <plat/gpio-cfg.h> //#define MISC_DYNAMIC_MINOR 0 #define DEVICE_NAME "gpio_ctrl" //静态映射的管脚虚拟地址 static int gpios[] = { NUC970_PB15,//reset gps NUC970_PH10,//reset 4g NUC970_PH13,//do1 NUC970_PH14,//12v NUC970_PH15,//do2 NUC970_PI5, NUC970_PI8, NUC970_PI9, NUC970_PI10, NUC970_PI11, };//4个LED #define GPIO_NUM ARRAY_SIZE(gpios) #define GET_CMD_MAGIC 0xde //type字段，由于字段宽度为8 bits，所以不能大于0xff #define SET_CMD_MAGIC 0xdf //type字段，由于字段宽度为8 bits，所以不能大于0xff #define GET_CMD _IOWR(GET_CMD_MAGIC,0,unsigned int) #define SET_CMD _IOW(SET_CMD_MAGIC,0,unsigned int) struct ioctl_data{ int gpionum; int value; }; static long gpio_ctrl_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) //第二个参数是命令号，第三个参数是附加参数 { int ret = 0; struct ioctl_data val; switch(cmd) { case SET_CMD: //命令码：如果写规范格式如：#define LED2_OFF _IOR(‘L’,0,unsigned char) if(copy_from_user(&val, (struct ioctl_data *)arg, sizeof(struct ioctl_data))){ ret = - EFAULT; return ret; } gpio_set_value(val.gpionum,val.value); printk(DEVICE_NAME": gpio %d set value %d ", val.gpionum,val.value); break; case GET_CMD: //命令码：如果写规范格式如：#define LED2_ON _IOR(‘L’,1,unsigned char) 也可以把命令码放在一个头文件里，应用和驱动都包含它 if(copy_from_user(&val, (struct ioctl_data *)arg, sizeof(struct ioctl_data))){ return -EFAULT; } val.value = gpio_get_value(val.gpionum);// printk(DEVICE_NAME": gpio %d value %d ", val.gpionum,val.value); // retval = copy_to_user((unsigned int *)arg, &phone_num, sizeof(unsigned int)); if(copy_to_user((struct ioctl_data *)arg,&val,sizeof(struct ioctl_data))){ return -EFAULT; } break; default: return -EINVAL; } return 0; } static struct file_operations gpio_ctrl_dev_fops = { .owner = THIS_MODULE, .unlocked_ioctl = gpio_ctrl_ioctl, }; //----------------miscdevice------------------ static struct miscdevice gpio_ctrl_dev = { .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, .name = DEVICE_NAME, .fops = &gpio_ctrl_dev_fops, }; //-------------------------------------------- static int __init gpio_ctrl_dev_init(void) { int ret; int i; //申请gpio,只有在gpio_request后才可以调用gpio_set_value,gpio_get_value等函数 for (i = 0; i < GPIO_NUM; i++) { ret = gpio_request(gpios[i], "GPIOCTRL");//申请GPIO口 if (ret) { printk("%s: request GPIO %d failed, ret = %d ", DEVICE_NAME, gpios[i], ret); return ret; } gpio_direction_output(gpios[i],1); //也可以用函数gpio_direction_output(unsigned gpio, int value); // gpio_set_value(led_gpios[i], 1);//初始化GPIO口的值 } ret = misc_register(&gpio_ctrl_dev);//注册混杂设备 printk(DEVICE_NAME" initialized "); // printk("led num is: %d ",LED_NUM); return ret; } static void __exit gpio_ctrl_dev_exit(void) { int i; for (i = 0; i < GPIO_NUM; i++) { gpio_free(gpios[i]);//释放GPIO口 } misc_deregister(&gpio_ctrl_dev);//注销设备 } module_init(gpio_ctrl_dev_init); module_exit(gpio_ctrl_dev_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); MODULE_AUTHOR("");
用户态代码：
//应用程序设计 #include <stdio.h> #include <sys/ioctl.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h>//read,write等等 #include <fcntl.h> #define GET_CMD_MAGIC 0xde //type字段，由于字段宽度为8 bits，所以不能大于0xff #define SET_CMD_MAGIC 0xdf //type字段，由于字段宽度为8 bits，所以不能大于0xff #define GET_CMD _IOWR(GET_CMD_MAGIC,0,unsigned int) #define SET_CMD _IOW(SET_CMD_MAGIC,0,unsigned int) struct ioctl_data{ int gpionum; int value; }; int main(int argc,char *argv[]) { int fd; struct ioctl_data val; val.gpionum = 237; val.value = atoi(argv[1]); if ((fd=open("/dev/gpio_ctrl",O_RDWR /*| O_NDELAY | O_NOCTTY*/)) < 0) { printf("Open Device failed. "); exit(1); } else { printf("Open Device successed. "); } if(ioctl(fd,SET_CMD,&val)<0)//命令附加参数是atoi(argv[2]) { printf("ioctl err!! "); } close(fd); } /*应用层里ioctl函数的原型是： *#man ioctl *int ioctl(int d, int request, ...) *内核驱动源码里ioctl函数的原型是： *long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); *可以知道虽然应用层是可变参数...，但是实际上应用层和驱动层的ioctl函数是对应的， *所以我们知道，虽然应用层是用...，表示ioctl参数，但是我们应该明白 *应用层的ioctl函数的参数最多只能有3个 */