我需要从头开始编写一个适用于omap4的SPI Linux字符设备驱动程序。 我了解一些编写设备驱动程序的基础知识。但是，我不知道如何从头开始编写特定于平台的设备驱动程序。
我已经编写了一些基本的字符驱动程序，并且我认为编写SPI设备驱动程序与它类似。字符驱动程序具有file_operations结构，其中包含在驱动程序中实现的函数。
struct file_operations Fops = {
.read = device_read,
.write = device_write,
.ioctl = device_ioctl,
.open = device_open,
.release = device_release, /* a.k.a. close */
};
现在，我正在查看spi-omap2-mcspi.c代码，以此作为参考来了解如何从零开始开发SPI驱动程序。
但是，我没有看到像open、read、write等函数。 不知道程序从哪里开始。
首先，编写一个通用的内核模块。有多个地方可以查找信息，但我发现这个链接非常有用。在您完成那里指定的所有示例之后，可以开始编写自己的Linux驱动程序模块。
请注意，您不能只复制粘贴示例代码并希望它能正常工作。内核API有时会更改，示例可能无法正常工作。提供的示例应被视为如何执行某些操作的指南。根据您使用的内核版本，您必须修改示例才能使其工作。
尽可能使用TI提供的平台函数，因为它们可以为您完成大量工作，例如请求和启用所需的时钟、总线和电源。如果我记得正确，您可以使用这些函数获取内存映射地址范围，以直接访问寄存器。我必须提到，我对TI提供的函数有不良经验，因为它们没有正确释放/清理所有已获得的资源，因此对于某些资源，在模块卸载期间，我不得不调用其他内核服务来释放它们。
编辑1：
我不完全熟悉Linux SPI实现，但我会从drivers/spi/spi-omap2-mcspi.c文件中的omap2_mcspi_probe()函数开始查找。正如您在那里看到的那样，它使用这个API将其方法注册到Linux主SPI驱动程序：Linux/include/linux/spi/spi.h。与字符驱动程序相比，这里的主要函数是*_transfer()函数。在spi.h文件中查找结构描述以获取更多详细信息。还要查看这个替代设备驱动程序API。
我假设你的OMAP4 linux使用arch/arm/boot/dts/{omap4.dtsi,am33xx.dtsi}之一的设备树，因此它会编译drivers/spi/spi-omap2-mcspi.c（如果您不了解设备树，请阅读此文）。然后：
drivers/spi/spi.c中注册，实际上，您不需要关心主驱动程序来编写从设备驱动程序。我如何知道spi-omap2-mcspi.c是主驱动程序？它调用了spi_register_master()。
请参见Documentation/spi/spi_summary文件。该文档提到控制器驱动程序（主机）和协议驱动程序（从机）。从您的描述中，我理解您想要编写协议/设备驱动程序。
要了解这一点，您需要查看从设备的数据手册，它应该告诉您：
与I2C相反，SPI不定义协议或握手协议，SPI芯片制造商必须定义自己的协议。因此请检查数据手册。
来自include/linux/spi/spi.h：
* @mode: SPI模式定义了数据如何时钟输出和输入。 * 设备驱动程序可以更改这个模式。 * 片选模式的“低电平”默认值可以被覆盖 * （通过指定SPI_CS_HIGH），每个传输中字的“最高位先”默认值也可以被覆盖 * （通过指定SPI_LSB_FIRST）。
同样，请检查您的SPI设备数据手册。
为了给您一个相关的示例，我需要知道您的SPI设备类型。您会发现SPI闪存设备驱动程序与SPI FPGA设备驱动程序是不同的。不幸的是，没有那么多SPI设备驱动程序。要找到它们：
$ cd linux
$ git grep "spi_new_device\|spi_add_device"
我不知道我是否正确理解了你的问题。正如m-ric所指出的那样，有主驱动程序和从驱动程序。
通常，主驱动程序更多地与硬件绑定，也就是说，它们通常操作IO寄存器或执行一些内存映射IO。
对于一些已经被Linux内核支持的架构（例如omap3和omap4），已经实现了主驱动程序（McSPI）。
因此，我假设您想要使用omap4的这些SPI设施来实现从设备驱动程序（您的协议，通过SPI与外部设备通信）。
我为BeagleBoard-xM (omap3)编写了以下示例。完整代码位于https://github.com/rslemos/itrigue/blob/master/alsadriver/itrigue.c（值得一看，但有更多的初始化代码，用于ALSA、GPIO和模块参数）。我试图将处理SPI的代码分离出来（也许我忘记了某些内容，但无论如何，您应该能够理解）:
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/spi/spi.h>
/* MODULE PARAMETERS */
static uint spi_bus = 4;
static uint spi_cs = 0;
static uint spi_speed_hz = 1500000;
static uint spi_bits_per_word = 16;
/* THIS IS WHERE YOUR DEVICE IS CREATED; THROUGH THIS YOU INTERACT WITH YOUR EXTERNAL DEVICE */
static struct spi_device *spi_device;
/* SETUP SPI */
static inline __init int spi_init(void) {
struct spi_board_info spi_device_info = {
.modalias = "module name",
.max_speed_hz = spi_speed_hz,
.bus_num = spi_bus,
.chip_select = spi_cs,
.mode = 0,
};
struct spi_master *master;
int ret;
// get the master device, given SPI the bus number
master = spi_busnum_to_master( spi_device_info.bus_num );
if( !master )
return -ENODEV;
// create a new slave device, given the master and device info
spi_device = spi_new_device( master, &spi_device_info );
if( !spi_device )
return -ENODEV;
spi_device->bits_per_word = spi_bits_per_word;
ret = spi_setup( spi_device );
if( ret )
spi_unregister_device( spi_device );
return ret;
}
static inline void spi_exit(void) {
spi_unregister_device( spi_device );
}
要向您的设备写入数据：
spi_write( spi_device, &write_data, sizeof write_data );
以上代码不依赖于具体实现，即它可以使用McSPI、位挤压GPIO或任何其他实现SPI主设备的方法。该接口在 linux/spi/spi.h 中有描述。
为了在BeagleBoard-XM上使其工作，我需要将以下内容添加到内核命令行：
omap_mux=mcbsp1_clkr.mcspi4_clk=0x0000,mcbsp1_dx.mcspi4_simo=0x0000,mcbsp1_dr.mcspi4_somi=0x0118,mcbsp1_fsx.mcspi4_cs0=0x0000
为了为OMAP3 McSPI4硬件设施创建一个McSPI主设备。
希望这有所帮助。
file_operations 最小可运行示例
此示例不与任何硬件交互，但它使用 debugfs 演示了更简单的 file_operations 内核 API。
内核模块 fops.c:
#include <asm/uaccess.h> /* copy_from_user, copy_to_user */
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/errno.h> /* EFAULT */
#include <linux/fs.h> /* file_operations */
#include <linux/kernel.h> /* min */
#include <linux/module.h>
#include <linux/printk.h> /* printk */
#include <uapi/linux/stat.h> /* S_IRUSR */
static struct dentry *debugfs_file;
static char data[] = {'a', 'b', 'c', 'd'};
static int open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
pr_info("open\n");
return 0;
}
/* @param[in,out] off: gives the initial position into the buffer.
* We must increment this by the ammount of bytes read.
* Then when userland reads the same file descriptor again,
* we start from that point instead.
* */
static ssize_t read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *off)
{
ssize_t ret;
pr_info("read\n");
pr_info("len = %zu\n", len);
pr_info("off = %lld\n", (long long)*off);
if (sizeof(data) <= *off) {
ret = 0;
} else {
ret = min(len, sizeof(data) - (size_t)*off);
if (copy_to_user(buf, data + *off, ret)) {
ret = -EFAULT;
} else {
*off += ret;
}
}
pr_info("buf = %.*s\n", (int)len, buf);
pr_info("ret = %lld\n", (long long)ret);
return ret;
}
/* Similar to read, but with one notable difference:
* we must return ENOSPC if the user tries to write more
* than the size of our buffer. Otherwise, Bash > just
* keeps trying to write to it infinitely. */
static ssize_t write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *off)
{
ssize_t ret;
pr_info("write\n");
pr_info("len = %zu\n", len);
pr_info("off = %lld\n", (long long)*off);
if (sizeof(data) <= *off) {
ret = 0;
} else {
if (sizeof(data) - (size_t)*off < len) {
ret = -ENOSPC;
} else {
if (copy_from_user(data + *off, buf, len)) {
ret = -EFAULT;
} else {
ret = len;
pr_info("buf = %.*s\n", (int)len, data + *off);
*off += ret;
}
}
}
pr_info("ret = %lld\n", (long long)ret);
return ret;
}
/*
Called on the last close:
https://dev59.com/C2gu5IYBdhLWcg3wWVyF
*/
static int release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
pr_info("release\n");
return 0;
}
static loff_t llseek(struct file *filp, loff_t off, int whence)
{
loff_t newpos;
pr_info("llseek\n");
pr_info("off = %lld\n", (long long)off);
pr_info("whence = %lld\n", (long long)whence);
switch(whence) {
case SEEK_SET:
newpos = off;
break;
case SEEK_CUR:
newpos = filp->f_pos + off;
break;
case SEEK_END:
newpos = sizeof(data) + off;
break;
default:
return -EINVAL;
}
if (newpos < 0) return -EINVAL;
filp->f_pos = newpos;
pr_info("newpos = %lld\n", (long long)newpos);
return newpos;
}
static const struct file_operations fops = {
/* Prevents rmmod while fops are running.
* Try removing this for poll, which waits a lot. */
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = llseek,
.open = open,
.read = read,
.release = release,
.write = write,
};
static int myinit(void)
{
debugfs_file = debugfs_create_file("lkmc_fops", S_IRUSR | S_IWUSR, NULL, NULL, &fops);
return 0;
}
static void myexit(void)
{
debugfs_remove_recursive(debugfs_file);
}
module_init(myinit)
module_exit(myexit)
MODULE_LICENSE("GPL");
#!/bin/sh
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
insmod /fops.ko
cd /sys/kernel/debug/lkmc_fops
## Basic read.
cat f
# => abcd
# dmesg => open
# dmesg => read
# dmesg => len = [0-9]+
# dmesg => close
## Basic write
printf '01' >f
# dmesg => open
# dmesg => write
# dmesg => len = 1
# dmesg => buf = a
# dmesg => close
cat f
# => 01cd
# dmesg => open
# dmesg => read
# dmesg => len = [0-9]+
# dmesg => close
## ENOSPC
printf '1234' >f
printf '12345' >f
echo "$?"
# => 8
cat f
# => 1234
## seek
printf '1234' >f
printf 'z' | dd bs=1 of=f seek=2
cat f
# => 12z4
strace并找出:-)。）file_operations涉及到的内容比较复杂，以下是一些进一步的例子：ioctl
- poll
- mmap
从模拟器中开始软件模型化简化硬件
实际设备硬件开发很“难”，因为：edu，我在这里进一步解释了它：如何在QEMU源代码中添加新设备？，是开始使用设备驱动程序的好方法。我在这里提供了一个简单的驱动程序。
s/commands/functions/- ILMostro_7