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安卓系统的time device驱动编写过程

前言:

time device是Android系统中的一个定时设备驱动,对Android移动设备提供了定时控制的功能。time device分为timed output和timed gpio 两类。本篇blog蒋健基于dragonBoard410c的定时设备驱动开发基础知识和教大家怎么去定时控制一个GPIO口的高低电平。




一、Timed Output驱动架构

在Android系统中,timed output通常用于实现Vibrator驱动程序。Timed output驱动是基于sys文件系统实现的,能够对设备进行定时控制功能,目前支持设备有vibrator和led设备。timed output驱动会注册sys/class/timed_output/目录,每一个注册实现的timed outpput设备如vibrator和led将会在sys/class/timed_output/目录中新建一个和设备同名的子目录。在子目录中更有一个名为enable的子文件。通过对此文件的读写实现对设备的控制和显示功能。

在Android系统中,有如下连个实现timed output驱动的文件。

drivers/staging/android/timed_output.c

drivers/staging/android/timed_output.h




其中:timed_output.h的实现代码如下:

文件timed_output.h中定义了结构体timed_output_dev,使设备设置定时器功能,并手机返回定时器的剩余时间。



struct timed_output_dev {

        const char      *name;


        /* 设置定时器功能 */

        void  (*enable)(struct timed_output_dev *sdev, int timeout);


        /* 返回在定时器的毫秒的当前数量 */

        int     (*get_time)(struct timed_output_dev *sdev);


        /* 私有数据 */

        struct device   *dev;

        int             index;

        int             state;

};



extern int timed_output_dev_register(struct timed_output_dev *dev);

extern void timed_output_dev_unregister(struct timed_output_dev *dev);





timed_output.c代码实现如下:




static struct class *timed_output_class;

static atomic_t device_count;



static ssize_t enable_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,

                char *buf)

{

        struct timed_output_dev *tdev = dev_get_drvdata(dev);

        int remaining = tdev->get_time(tdev);

        return sprintf(buf, "%dn", remaining);

}


static ssize_t enable_store(

                struct device *dev, struct device_attribute *attr,

                const char *buf, size_t size)

{

        struct timed_output_dev *tdev = dev_get_drvdata(dev);

        int value;


if (sscanf(buf, "%d", &value) != 1)

                return -EINVAL;




        tdev->enable(tdev, value);

        return size;

}


static DEVICE_ATTR(enable, S_IRUGO | S_IWUSR, enable_show, enable_store);


static int create_timed_output_class(void)

{

        if (!timed_output_class) {

                timed_output_class = class_create(THIS_MODULE, "timed_output");

                if (IS_ERR(timed_output_class))

                        return PTR_ERR(timed_output_class);

                atomic_set(&device_count, 0);

        }


        return 0;

}


int timed_output_dev_register(struct timed_output_dev *tdev)


{

        int ret;


        if (!tdev || !tdev->name || !tdev->enable || !tdev->get_time)

                return -EINVAL;


        ret = create_timed_output_class();

        if (ret < 0)

                return ret;


        tdev->index = atomic_inc_return(&device_count);

        tdev->dev = device_create(timed_output_class, NULL,

                MKDEV(0, tdev->index), NULL, tdev->name);

        if (IS_ERR(tdev->dev))

                return PTR_ERR(tdev->dev);


        ret = device_create_file(tdev->dev, &dev_attr_enable);

        if (ret < 0)

                goto err_create_file;


        dev_set_drvdata(tdev->dev, tdev);

        tdev->state = 0;

        return 0;


err_create_file:

        device_destroy(timed_output_class, MKDEV(0, tdev->index));

        pr_err("failed to register driver %sn",

                        tdev->name);


        return ret;

}

EXPORT_SYMBOL_GPL(timed_output_dev_register);


void timed_output_dev_unregister(struct timed_output_dev *tdev)

{

        tdev->enable(tdev, 0);

        device_remove_file(tdev->dev, &dev_attr_enable);

        dev_set_drvdata(tdev->dev, NULL);

        device_destroy(timed_output_class, MKDEV(0, tdev->index));

}

EXPORT_SYMBOL_GPL(timed_output_dev_unregister);


static int __init timed_output_init(void)

{

        return create_timed_output_class();

}


static void __exit timed_output_exit(void)

{

        class_destroy(timed_output_class);

}


module_init(timed_output_init);

module_exit(timed_output_exit);


MODULE_AUTHOR("Mike Lockwood <lockwood@android.com>");

MODULE_DESCRIPTION("timed output class driver");

MODULE_LICENSE("GPL");






Timed GPIO驱动程序是android系统基于linux内核新增加的一类驱动程序,这类驱动程序主要是运用了内核定时器,与内核定时器进行绑定,使得控制GPIO口的高低电平与时间打上关系,既可以实现在一定的时间实现GPIO口为高或者低电平。Timed GPIO驱动被实现为平台设备驱动,Timed GPIO驱动源码位于如下目录:
kernel  drivers  staging  android





初始化过程:



1. 首先调用kzalloc函数为 GPIO分配内存空间



2. 调用hrtimer_init函数初始化化内核定时器



3. 设置GPIOenable函数为gpio_enable



4. 设置GPIOget_time函数为gpio_get_time



5. 调用timed_output_dev_register函数注册设备驱动。



6. 初始化timed_gpio_data结构体



7. 调用gpio_direction_output函数设置GPIO的初始值。






GPIO驱动移除函数,调用timed_output_dev_unregister卸载驱动程序




static int timed_gpio_remove(struct platform_device *pdev)

{

struct timed_gpio_platform_data *pdata = pdev->dev.platform_data;

struct timed_gpio_data *gpio_data = platform_get_drvdata(pdev);

int i;

for (i = 0; i < pdata->num_gpios; i++) {

timed_output_dev_unregister(&gpio_data.dev);

gpio_free(gpio_data.gpio);

}

kfree(gpio_data);

return 0;

}

功能回调函数gpio_timer_func分析:定时器超时后将执行此函数,此函数根据active_low的值来设置GPIO的高低电平。

static enum hrtimer_restart gpio_timer_func(struct hrtimer *timer)

{

struct timed_gpio_data *data =

container_of(timer, struct timed_gpio_data, timer);

gpio_direction_output(data->gpio, data->active_low ? 1 : 0);

return HRTIMER_NORESTART;

}

gpio_enable函数为关键函数接受用户空间传过来的value值用于在一定时间里控制GPIO

static void gpio_enable(struct timed_output_dev *dev, int value)

{

struct timed_gpio_data *data =

container_of(dev, struct timed_gpio_data, dev);

unsigned long flags;

spin_lock_irqsave(&data->lock, flags);

/* cancel previous timer and set GPIO according to value */

hrtimer_cancel(&data->timer);

gpio_direction_output(data->gpio, data->active_low ? !value : !!value);

if (value > 0) {

if (value > data->max_timeout)

value = data->max_timeout;

       //启动定时器函数

hrtimer_start(&data->timer,

ktime_set(value / 1000, (value % 1000) * 1000000),

HRTIMER_MODE_REL);

}

spin_unlock_irqrestore(&data->lock, flags);

}

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