访问设备驱动程序中 Linux 硬件的引脚

Question

我阅读了 this excellent DIY article 关于编写 Linux 设备驱动程序的内容，但我仍然没有在此处的主要项目上看到 "forest through the trees"。最终，最终用户软件（在用户 space 中）需要与硬件通信（设备驱动程序正在驱动 /wrapping/adapting）。硬件由电力驱动，因此需要将软件命令转换为 hi/lo 信号（1 和 0），这些信号被推送到电路和连接的硬件中。一个愚蠢的简单例子：

# Send a connected LED device a command to turn on at the software layer:
led.turnOn();

# In the device driver, somehow, translate this to 0x01 (1, or 00000001):
void turnOn() {
    int signal = 1;

    # Now, *somehow*, push this to the hardware with the following pinout (see below):
}

# Pinout
0   ---------------->  /----------\
0   ---------------->  |          |
0   ---------------->  |          |
0   ---------------->  | Hardware |
0   ---------------->  |          |
0   ---------------->  |          |
0   ---------------->  |          |
1   ---------------->  \----------/

我没有看到的是：在设备驱动程序 C 代码中，我如何 read/write bytes/data 和来自底层硬件设备？

我能看到的唯一理论是，也许，因为 Linux 设备被用户 space 视为 "files" (dev/led)，也许正在写入数据，例如 0x01，to dev/led 是我们向连接的设备发送命令的方式；也许从设备读取数据就是我们从设备读取数据的方式。

我是在朝着正确的方向前进，还是偏离了轨道？

Answer 1

这实际上取决于设备的性质以及它与系统的连接方式 - 它可以是内存映射的，或者映射到某种可寻址的 I/O space，或者例如，PCI-e 或 USB 等总线。重点是在驱动程序中对此进行抽象，以便程序员不必关心低级细节。

例如，对于 PCI 设备，板可能会映射到一个物理地址范围。在此范围内，您可以访问某些寄存器来控制硬件。假设您有一个简单的 I/O 卡，带有一个 32 位寄存器，并且该卡映射到物理地址 0xf0000000。该寄存器用于控制32个LED输出，你想点亮LED 0:

volatile uint32_t * const my_card_register = (uint32_t *) 0xf0000000;
                                      // address of PCI card register
*my_card_register |= 0x00000001;      // set bit 0 in register to turn on LED

访问设备驱动程序中 Linux 硬件的引脚

Accessing pins of Linux hardware inside device driver

linux

device-driver

kernel-module

linux-device-driver