14 orangepi 内核里控制IO口

在linux内核里mmu已经启用，不能直接访问物理地址.必须要把物理地址映射到一个虚拟地址上，然后通过该虚拟地址来访问原物理地址.
物理地址就是硬件上安排好的地址，如配置寄存器的地址.

void *ioremap(cookie,size) //函数用于把指定的物理地址映射到一个虚拟地址上.        // cookie用于指定要映射的物理地址, size表示映射的大小范围        // 返回值为映射得到的虚拟地址.iounmap(void *addr) //函数用于取消虚拟地址的映射关系.

地址上的操作，内核里也提供了相应函数：

    ioread8(地址)/readb()     //读地址上的8位值, readb是比较老的函数    ioread16(地址)/readw()    //读地址上的16位值    ioread32(地址)/readl()    //读32位值    iowrite8(值, 地址) / writeb   //把8位的值写到指定的地址上, writeb是比较老的函数    iowrite16(值, 地址) / writew  //把16位的值写到指定的地址上    iowrite32(值, 地址) / writel  //把32位的值写到指定的地址上

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例如实现在驱动模块初始化时led亮灯, 卸载时灭灯.
test.c

#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <asm/io.h>// status-led 接在PA15#define BADDR  0x01c20800#define PA_CFG1_OFF  0x04   //PA组IO口的功能配置寄存器1对基地址偏移为4字节#define PA_DATA_OFF  0x10   //PA组IO口的数据寄存器对基地址偏移为0x10字节u8 *vaddr; //用于记录映射得到的虚拟地址static int __init myled_init(void){    u32 val;    vaddr = ioremap(BADDR, SZ_4K); //映射寄存器的基地址到一个虚拟地址上.    // vaddr加上相应寄存器地址偏移就是对应着寄存器原物理地址    val = ioread32(vaddr+PA_CFG1_OFF) & (~(7<<28));    iowrite32(val|(1<<28),vaddr+PA_CFG1_OFF); // PA15设为输出功能    val = ioread32(vaddr+PA_DATA_OFF);    iowrite32(val|(1<<15), vaddr+PA_DATA_OFF);  // PA15输出高电平, led亮    printk("myled_init ...\n");    return 0;}static void __exit myled_exit(void){    u32 val;    printk("myled_exit ...\n");    val = ioread32(vaddr+PA_DATA_OFF);    iowrite32(val & (~(1<<15)), vaddr+PA_DATA_OFF); // PA15输出低电平, led灭    iounmap(vaddr);}module_init(myled_init);module_exit(myled_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

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上面操作IO口的方法非常麻烦，需要查CPU手册，了解配置寄存器的相关配置信息才可以。换了一个CPU，代码几乎又得大改。
这种方法在内核是非常过时的做法了.

linux内核里有标准的GPIO操作方法. 其中有对芯片厂商的要求，芯片厂商需要在内核里实现相关的GPIO控制器的驱动配置, 让内核里的gpiolib(drivers/gpio/目录下)可以统一管理整个芯片的gpio口, 让我们驱动人员可以用内核提供的gpio标准操作函数通过gpiolib来调用控制芯片的io口.
// 另： 整个芯片的各种控制器都是由芯片厂商负责在内核里的驱动，我们驱动人员只是调用它们来实现设备驱动.

gpiolib提供io口的调用函数(可参考内核文档里的gpio.txt):

#include <linux/gpio.h> //里面声明io口的操作函数int gpio_request(unsigned gpio, const char *label);//每个io只能被请求一次,可防止多个驱动来控制同一个IO口void gpio_free(unsigned gpio); //释放已请求的io口int gpio_direction_input(unsigned gpio); //把指定的IO口作输入功能, gpio用于指定具体哪个io口int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value); //作输出功能，并根据value的值输出高低电平int gpio_get_value(unsigned gpio); //获取指定IO口的电平void gpio_set_value(unsigned gpio, int value); //设置IO口的电平为value(0/1)int gpio_to_irq(unsigned gpio);  //根据io口，获取到它对应的中断号(io口大都有外部中断功能)

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在内核里用什么具体值来表示一个io口? 这是由芯片厂家来定义的.
一般情况下, io口的定义是在内核源码arch/arm/mach-xxxx/include/mach/gpio.h.
我们的板的io口定义是在: arch/arm/mach-sunxi/include/mach/gpio.h :

 49 /* sunxi gpio name space */ 50 #define GPIOA(n)    (SUNXI_PA_BASE + (n))    //PA, n表示这组里的第几个IO口 51 #define GPIOB(n)    (SUNXI_PB_BASE + (n))     52 #define GPIOC(n)    (SUNXI_PC_BASE + (n)) 53 #define GPIOD(n)    (SUNXI_PD_BASE + (n)) 54 #define GPIOE(n)    (SUNXI_PE_BASE + (n)) 55 #define GPIOF(n)    (SUNXI_PF_BASE + (n)) 56 #define GPIOG(n)    (SUNXI_PG_BASE + (n)) 57 #define GPIOH(n)    (SUNXI_PH_BASE + (n)) 58 #define GPIOI(n)    (SUNXI_PI_BASE + (n)) 59 #define GPIOJ(n)    (SUNXI_PJ_BASE + (n)) 60 #define GPIOK(n)    (SUNXI_PK_BASE + (n)) 61 #define GPIOL(n)    (SUNXI_PL_BASE + (n)) 62 #define GPIOM(n)    (SUNXI_PM_BASE + (n)) 63 #define GPION(n)    (SUNXI_PN_BASE + (n)) 64 #define GPIOO(n)    (SUNXI_PO_BASE + (n)) 65 #define GPIO_AXP(n) (AXP_PIN_BASE  + (n))

如果不是标准的套路的话，可以在内核源码里通过搜索gpio口的调用函数的应用来反推出gpio口的宏定义.

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应用：例如还是实现在驱动模块初始化时led亮灯, 卸载时灭灯.
test.c

#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <mach/gpio.h>  // 芯片io口的宏定义#include <linux/gpio.h>  // io口的调用函数#define LED_GPIO  GPIOA(15) //PA15static int __init test_init(void){    int ret;    ret = gpio_request(LED_GPIO, "myled"); //如请求失败，则表示此io口已被其它驱动使用    if (ret < 0)        return ret;    gpio_direction_output(LED_GPIO, 1);    return 0;}static void __exit test_exit(void){    gpio_set_value(LED_GPIO, 0);    gpio_free(LED_GPIO);}module_init(test_init);module_exit(test_exit);MODULE_LICENSE("GPL");