無法新增led範例內ioctl的操作功能

各位版友們好，

在寫GPIO練習的時候遇上一些問題，還請高手幫忙看一下。因為想提供多一點細節，文長還請多包涵。
想要達成的目的是GPH3_0輸出高電平，利用GPH3_3監看輸入電平，然後在ioctl內多出IOCTL_GPIO_READ的操作，其他架構跟LED範例手冊內的相同。
程式碼如下：

1. /* use led sample to test GPH3 is fine under control */
   
2. /* run a complete LED sample, just change pins! */
   
3. 
   
4. #include <linux/miscdevice.h>
   
5. #include <linux/input.h>
   
6. #include <linux/clk.h>
   
7. #include <linux/delay.h>
   
8. #include <asm/io.h>
   
9. #include <asm/uaccess.h>
   
10. 
    
11. #include <mach/map.h>
    
12. #include <mach/gpio.h>
    
13. //#include <mach/gpio-bank.h>
    
14. #include <mach/regs-gpio.h>
    
15. #include <plat/gpio-core.h>
    
16. #include <plat/gpio-cfg.h>
    
17. #include <plat/gpio-cfg-helpers.h>
    
18. 
    
19. 
    
20. 
    
21. #define DEVICE_NAME "led3" /* change the name! */
    
22. 
    
23. enum{
    
24.         IOCTL_GPIO_ON = 0,
    
25.         IOCTL_GPIO_READ,
    
26.         IOCTL_GPIO_OFF,
    
27. };
    
28. 
    
29. //#define IOCTL_GPIO_ON        0
    
30. //#define IOCTL_GPIO_OFF        1
    
31. //#define IOCTL_GPIO_READ        2
    
32. 
    
33. static unsigned long gpio_table [] =
    
34. {
    
35.         S5PV210_GPH3(1), /* output, KP_ROW1, have voltage change */
    
36.         S5PV210_GPH3(3), /* input, KP_ROW3 */
    
37. };
    
38. 
    
39. static unsigned int gpio_cfg_table [] =
    
40. {
    
41. //        S3C_GPIO_SFN(1),
    
42. //        S3C_GPIO_SFN(1),
    
43.         S3C_GPIO_SFN(1),
    
44.         S3C_GPIO_SFN(0),
    
45. };
    
46. 
    
47. 
    
48. static int tq210_gpio_open(struct inode *inode, struct file *file)
    
49. {
    
50.         int i;
    
51.         int err;
    
52.         err = gpio_request(gpio_table[0], "GPH3_1");
    
53.         if(err)
    
54.         {
    
55.                 printk(KERN_ERR "failed to request GPH3_1 for LVDS PWDN pin\n");
    
56.         return err;
    
57.         }
    
58.         err = gpio_request(gpio_table[1], "GPH3_3");
    
59.         if(err)
    
60.         {
    
61.                 printk(KERN_ERR "failed to request GPH3_3 for LVDS PWDN pin\n");
    
62.         return err;
    
63.         }
    
64.         printk(KERN_INFO " leds opened\n");
    
65.         for (i = 0; i < sizeof(gpio_table)/sizeof(unsigned long); i++)
    
66.         {
    
67.                 s3c_gpio_cfgpin(gpio_table[i], gpio_cfg_table[i]);
    
68.                 // gpio_direction_output(gpio_table[i], 0);
    
69.         }
    
70. 
    
71.         gpio_direction_output(gpio_table[0], 0);
    
72.         gpio_direction_input(gpio_table[1]);
    
73. 
    
74.         return 0;
    
75. 
    
76. }
    
77. 
    
78. 
    
79. static long tq210_gpio_ioctl(
    
80.         struct file *file,
    
81.         unsigned int cmd,
    
82.         unsigned long arg)
    
83. {
    
84.         int res;
    
85.         
    
86.         printk(KERN_INFO "+%s, cmd = %hd\n", __func__, cmd);
    
87.                
    
88.         arg -= 1;
    
89.         if (arg > sizeof(gpio_table)/sizeof(unsigned long))
    
90.         {
    
91.                 printk(KERN_INFO "error! ");
    
92.                 return -EINVAL;
    
93.         }
    
94. 
    
95.         switch(cmd)
    
96.         {
    
97.                 case IOCTL_GPIO_ON:
    
98.                         printk(KERN_INFO "[OUTPUT] HIGH ");
    
99.                         gpio_direction_output(gpio_table[arg], 1);
    
100.                         return 0;
     
101. 
     
102.                 case IOCTL_GPIO_OFF:
     
103.                         printk(KERN_INFO "[OUTPUT] LOW ");
     
104.                         gpio_direction_output(gpio_table[arg], 0);
     
105.                         return 0;
     
106. 
     
107.                 case IOCTL_GPIO_READ:
     
108.                         res = gpio_get_value(gpio_table[arg]);
     
109.                         if (res < 0){
     
110.                                 printk(KERN_INFO "(X) Fail");
     
111.                         }else if(res == 0){
     
112.                                 printk(KERN_INFO "[INPUT] LOW ");
     
113.                         }else{
     
114.                                 printk(KERN_INFO "[INPUT] HIGH");
     
115.                         }
     
116.                         return 0;
     
117. 
     
118.                 default:
     
119.                         return -EINVAL;
     
120.         }
     
121. }
     
122. 
     
123. static int tq210_gpio_close(struct inode *inode, struct file *file)
     
124. {
     
125.         gpio_free(gpio_table[0]);
     
126.         gpio_free(gpio_table[1]);
     
127.         printk(KERN_INFO "TQ210 LEDs driver successfully close\n");
     
128.         return 0;
     
129. }
     
130. 
     
131. static struct file_operations dev_fops = {
     
132.         .owner        =        THIS_MODULE,
     
133.         .unlocked_ioctl        =        tq210_gpio_ioctl,
     
134.         .open = tq210_gpio_open,
     
135.         .release = tq210_gpio_close,
     
136. };
     
137. 
     
138. static struct miscdevice misc = {
     
139.         .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
     
140.         .name = DEVICE_NAME,
     
141.         .fops = &dev_fops,
     
142. };
     
143. 
     
144. static int __init dev_init(void)
     
145. {
     
146.         int ret;
     
147. 
     
148.         ret = misc_register(&misc);
     
149.         if(ret == 0)
     
150.                 printk(KERN_INFO "TQ210 LEDs driver successfully probed\n");
     
151. 
     
152.         return ret;
     
153. }
     
154. 
     
155. static void __exit dev_exit(void)
     
156. {
     
157.         misc_deregister(&misc);
     
158.         gpio_free(gpio_table[0]);
     
159.         gpio_free(gpio_table[1]);
     
160.         printk(KERN_INFO "TQ210 LEDs driver successfully exit\n");
     
161. }
     
162. 
     
163. module_init(dev_init);
     
164. module_exit(dev_exit);
     
165. 
     
166. MODULE_LICENSE("GPL");
     
167. MODULE_AUTHOR("Paul <shufexiu@163.com>");
     
168. MODULE_DESCRIPTION("LEDS' Driver");
     

复制代码

測試用之應用程式的主要流程：open->LED1輸出高電平->讀取LED2腳位10次->LED2輸出低電平，期間可以手動插拔電線就可以改變電平，確認輸入值的變動。
程式碼如下：

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <stdlib.h>
   
3. #include <sys/types.h>
   
4. #include <asm/types.h>
   
5. #include <linux/fb.h>
   
6. #include <linux/kernel.h>
   
7. #include <linux/fs.h>
   
8. #include <fcntl.h>
   
9. #include<string.h>
   
10. #include<unistd.h>
    
11. #include<sys/mman.h>
    
12. #include <sys/poll.h>
    
13. 
    
14. #define DEV_FILE_NAME                "/dev/led3"        
    
15. /* 应用程序执行ioctl(fd, cmd, arg)时的第2个参数 */     
    
16. /* #define IOCTL_GPIO_ON        0
    
17. #define IOCTL_GPIO_OFF        1
    
18. #define IOCTL_GPIO_READ        2 */
    
19. enum{
    
20.         IOCTL_GPIO_ON = 0,
    
21.         IOCTL_GPIO_READ,
    
22.         IOCTL_GPIO_OFF,
    
23. };
    
24. 
    
25. #define LED1                1               
    
26. #define LED2                2               
    
27.                      
    
28. int main(void)
    
29. {
    
30.         int devfd;
    
31.         int i,err;
    
32.         
    
33.         devfd = open(DEV_FILE_NAME,O_RDWR);               
    
34. 
    
35.         if(devfd < 0)                        
    
36.         {
    
37.                 printf("can't open dev (%s)",DEV_FILE_NAME);
    
38.                 return 0;
    
39.         }
    
40. 
    
41. 
    
42.         err = ioctl(devfd,IOCTL_GPIO_ON,LED1);
    
43.         if(err<0)
    
44.                 printf("GPIO_ON faild! (%d)\n",err);
    
45.         sleep(1);        
    
46.         
    
47.         for(i=0;i<10;++i)
    
48.         {
    
49.                
    
50.                 err = ioctl(devfd,IOCTL_GPIO_READ,LED2);
    
51.                 if(err<0)
    
52.                         printf("GPIO_READ faild! (%d)\n",err);                        
    
53.                 sleep(2);        
    
54. 
    
55.         }
    
56. 
    
57.         err = ioctl(devfd,IOCTL_GPIO_OFF,LED1);//关闭LED1。
    
58.         if(err<0)
    
59.                 printf("GPIO_OFF faild! (%d)\n",err);
    
60.         sleep(2);        //休眠1S
    
61.         
    
62.         close(devfd);//关闭设备。对应驱动中的tq210_gpio_close
    
63.         return 0;
    
64. }
    
65. 
    

复制代码

目前遇到的問題是，在最前面定義ioctl的cmd參數時，不曉得為什麼只能新增兩個參數，不管是用define或是enum，不管是從0開始還是從1開始，都會發生如下的狀況：
(一)參數從0開始

1. enum{
   
2.         IOCTL_GPIO_ON = 0,
   
3.         IOCTL_GPIO_READ,
   
4.         IOCTL_GPIO_OFF,
   
5. };

复制代码

則輸出如下圖，可以發現IOCTL_GPIO_ON(0)以及IOCTL_GPIO_READ(1)皆正常進入操作，而IOCTL_GPIO_OFF(2)則運行失敗...



(二)後來想把enum從1開始試試，

1. enum{
   
2. IOCTL_GPIO_ON = 1,
   
3. IOCTL_GPIO_READ,
   
4. IOCTL_GPIO_OFF,
   
5. };

复制代码

卻是IOCTL_GPIO_ON(1)以及IOCTL_GPIO_OFF(3)正常運作，反而是夾在中間的IOCTL_GPIO_READ(2)無法進行操作


到底要怎麼修改才能加入新的操作呢...或是有哪裏使用了不正確的語法，還請各位大師們解惑，感激不盡~~

好低级的错误啊  自己围绕一下数组的相关知识再查看一下 最好再仔细看一下我们提供的例程；你自己的程序有问题

Calvin 发表于 2014-5-13 13:42
好低级的错误啊  自己围绕一下数组的相关知识再查看一下 最好再仔细看一下我们提供的例程；你自己 ...

正是因為看了一兩天還看不出來所以才上來詢問的~"~
做練習的意義就是想要知道自己哪裡還沒看懂，但是現在這個錯誤實在毫無頭緒...

可以請Calvin再多給些提示嗎?

s1005056 发表于 2014-5-13 16:21
正是因為看了一兩天還看不出來所以才上來詢問的~"~
做練習的意義就是想要知道自己哪裡還沒看懂，但是現 ...

你一行一行对比我们给的例程 就可以发现了

------如下------

剛剛在比對的過程中，想到會不會是ioctl的cmd是不正確的，亦即不能使用2作為cmd，因為兩個方式都是無法讓參數2的命令正確被執行，似乎在user space就被擋下了

Calvin 发表于 2014-5-14 08:59
你一行一行对比我们给的例程 就可以发现了

剛剛比對了一下，還是沒意會到關於数组的任何錯誤

可以請Calvin大指出是哪一個函數的哪部分嗎？
或許是我的觀念原本就錯了，所以怎麼看也看不出來
感謝您的幫忙

Calvin 发表于 2014-5-14 08:59
你一行一行对比我们给的例程 就可以发现了

剛剛在比對的過程中，想到會不會是ioctl的cmd是不正確的，亦即不能使用2作為cmd，因為兩個方式都是無法讓參數2的命令正確被執行，似乎在user space就被擋下了

由於在比對之後還是沒看到有什麼錯誤，所以還是把我的想法先列出來，Calvin大可以直接點出在哪一個步驟有問題。我想這樣會比較快，若是一開始就想錯了，再看個幾百次也沒用。

首先是驅動程式：

變數新增的部分：
1. 不想與TQ210自帶的led驅動相重疊，所以修改了一個DEVICE_NAME成為"led3"
2. 需要多一個IOCTL_GPIO_READ指令，使用enum列舉需要的狀態，以後需要新增刪除指令時也不會太麻煩
3. 修改gpio_table，改為使用GPH3_1以及GPH3_3的腳位
4. 修改gpio_cfg_table，需要GPH3_1為輸出，而GPH3_3為輸入，參考s5pv210晶片手冊，確認S3C_GPIO_SFN之參數設定，搜尋kernel源碼，確認該管腳沒有被占用(key_ownx.c為自行新增之檔案)















dev_init以及dev_exit：
1. 在init的部分，將CONFIG_TQ210_DEBUG_LEDS的部分刪去，將這部分的功能留在open的時候才執行。因此init內部僅剩註冊功能，加入ret==0判斷是確保device driver有正常註冊
2.在exit的部分，維持原有的撤銷driver以及釋放gpio
3. miscdevice以及file_operations結構皆與範例程式相同

tq210_gpio_open與tq210_gpio_close中對管腳的設定:
1. 修改gpio_request申請的gpio管腳以及label
2. 修改for迴圈中對管腳的初始設定，官方範使用s3c_gpio_cfgpin(gpio_table, gpio_cfg_table)為管腳配置指定功能，這部分繼續放置在for迴圈中；而gpio_direction_output(gpio_table, 0);為方向標記設定，由於管腳需分別進行輸出/輸入方向標記設定，因此拉出for迴圈之外
3. gpio_direction_output設定為模仿範例設定；gpio_direction_input設定為參考說明手冊，在http://www.eoeandroid.com/blog-23065-4660.html中說明gpio_direction_input似乎僅設定訊號方向，而非如手冊中所述可以「讀取管腳gpio狀態」，這部分還待版上高手分析與解惑，目前功力還無法參透源碼中的含意
4. tq210_gpio_close與範例程式相同



tq210_gpio_ioctl對指令的設定:
1. 使用printk顯示當前收到的cmd數值，另一方面也是可以確認驅動程式是否有正確執行，若有成功呼叫到驅動，則會顯示該行訊息，然而在使用測試程式的ioctl呼叫錯誤發生時，該行訊息並無出現，故推測應該是卡在更之前的流程
2. 在switch中新增「case IOCTL_GPIO_READ:」， 使用http://www.eoeandroid.com/blog-23065-4660.html中所述之gpio_get_value函數來實作讀取管腳輸入數值的動作，並依據回傳值而有不同的printk輸出

接下來為應用測試程式：

變數設置：
1. 修改DEV_FILE_NAME為"/dev/led3"與驅動程式內DEVICE_NAME相符
2. 設置IOCTL_GPIO_READ指令，一樣使用enum列舉需要的指令
3. 續用LED1與LED2做識別
[size=15.555556297302246px]

[size=15.555556297302246px]

open device file與範例相同




接下來的部分更動了程式流程：
1. 讓GPH3_1持續輸出高電平
2. 之後便每隔兩秒讀取GPH3_3的輸入值，讀取10次
3. 之後便關閉GPH3_3的輸出，關閉device file


1 & 3皆與範例程式相同





2的部分則為自行新增的功能
err = ioctl(devfd,IOCTL_GPIO_READ,LED2);，關於第2個參數IOCTL_GPIO_READ，應用程式與驅動使用相同的enum進行枚舉，故應為相同之數值2；關於第3個參數，在應用程式中雖然為2，但是tq210_gpio_ioctl驅動中有將arg -=1;因此是指向gpio_table[1]沒錯，（Calvin大所說與数组有關的錯誤，目前只想到可能會是這裡，不知道哪裡還有錯誤的用法，還請Calvin大提醒）



[size=15.555556297302246px]

--如#9所示--

如#10所示

Calvin 发表于 2014-5-14 08:59
你一行一行对比我们给的例程 就可以发现了

Calvin版主好：
這幾天還是看不出哪裡有數組的相關錯誤，已將程式碼以及流程置於9樓、10樓，還請您抽空解惑一下，謝謝。

Calvin 发表于 2014-5-13 13:42
好低级的错误啊  自己围绕一下数组的相关知识再查看一下 最好再仔细看一下我们提供的例程；你自己 ...

Calvin版主好：
這幾天還是看不出哪裡有數組的相關錯誤，已將程式碼以及流程置於9樓、10樓，還請您抽空解惑一下，謝謝。

这个问题我也出现过，在ioctl中我试了很久才发现：
    在内核驱动中ioctl中cmd参数如果是2的话，好像无论如何都不能执行成功，解决办法：
#define IOCTL_GPIO_OFF      0
#define IOCTL_GPIO_ON        1
#define IOCTL_GPIO_READ    3
也就是 ioctl 的命令直接跳过2，就可以了，具体原因我也不知道为什么，感觉好像在2在什么地方已经使用了，但到底在什么使用了，这我就不知道了，我从Android上面传入内核中ioctl的cmd为2时，在内核通过printf得到的cmd好像变成了0，好像是这样，我记不准确了，你可以试试在内核中输出cmd，一个比较方便的解决 方法 就是直接跳过2，使用后面的数字作为cmd