Android系统集成C程序访问驱动设备节点

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿
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1、前言

Android系统中,应用程序一般是使用Java语言进行开发的,但是通过C语言也可以进行Android中的可执行程序开发,接下来,将简单介绍在Android系统中如何通过C程序来访问内核中sysfs的属性文件,也可以理解为驱动设备节点。

 

2、添加kernel驱动设备节点

做过Linux内核驱动开发的都知道,内核里面提供了GPIO控制的LED设备驱动子系统,接下来,将通过添加内核配置和设备树节点来添加一个LED设备节点。

首先是内核里面leds-gpio设备驱动的配置选项:

make menuconfig
    Device Driver --->
        -*- LED Support --->
          <*> LED Support for GPIO connected LEDs

添加完成LED子系统的config配置后,在编译内核的时候,将会该LED驱动模块集成到内核里面。

接下来,添加LED设备的设备树节点,如下所示:

gpio-leds {
   compatible = "gpio-leds";
   status = "ok";
   pinctrl-names = "default";
   pinctrl-0 = <&gpio_led_off>;

   led-red {
     gpios = <&msm_gpio 97 0>;
     label = "led-red";
     linux,default-trigger = "none";
     default-state = "off";
    };
};

在定义的设备节点里面,compatible属性的值,是用来和驱动程序进行匹配,gpios属性定义了使用到的GPIO号以及说明了是高电平有效,当引脚电平为高时,LED将会被点亮,关于如何定义LED子系统驱动的设备节点,可以参考下面的内核文档:

Documentation\devicetree\bindings\leds\leds-gpio.txt

将设备节点添加完成后,重新编译Linux内核boot.img,并使用fastboot烧写,便可以在sysfs系统中看到生成的LED设备节点信息了,如下所示:

Android系统集成C程序访问驱动设备节点

在该LED设备节点中,brightness为设备的属性文件,表示为LED设备的亮度,当该属性文件的值为0时,LED为熄灭状态,当属性文件的值大于0时,LED为点亮状态,使用cat和echo命令能对该设备的属性文件进行读写,还能控制LED的状态:

# 查看当前LED状态
cat brightness

# 点亮LED灯
echo 1 > brightness

# 熄灭LED灯
echo 0 > brightness

能对LED的基本控制,就已经完成了内核驱动设备节点的添加了。

 

3、编写集成C程序

在上面已经完成了设备节点的添加了,那么,在Android系统中如何去集成C程序去访问该LED设备节点呢?

首先,进入到Android源码的external目录,创建一个新的ledctrl目录:

$ cd AOSP/external
$ mkdir ledctrl

然后在该目录下创建led-ctrl.c源文件和Android.mk编译脚本:

ledctrl.c源文件如下所示:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

#define device_path "/sys/class/leds/led-red/brightness"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i,fd,ret;
    
    printf("argc = %d\n", argc);
    for (i = 0; i < argc; i++)
        printf("argv[%d] = %s\n", i, argv[i]);
    
    fd = open(device_path, O_RDWR);
    if (fd == -1) {
        printf("open device file failed\n");
        return fd;
    }

    if (0 == strcmp(argv[i-1], "on")) {
        ret = write(fd, "1", 1);
        printf("led open successfully\n");
    }
    else if (0 == strcmp(argv[i-1], "off")) {
        write(fd, "0", 1);
        printf("led close successfully\n");
    }
    else 
        printf("not define led state\n");
    
    close(fd);
    return 0;
}

该文件主要就是完成对设备文件的读写,接下来是Android.mk文件的内容,如下:

# Android.mk for led-ctrl.c

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := led-ctrl
LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-c-files)
include $(BUILD_EXECUTABLE)

最后一行的BUILD_EXECUTABLE表示,该模块将编译为可执行程序。

编译完Android.mk文件后,使用mmm命令编译led-ctrl这个C程序模块:

$ cd AOSP
$ mmm ./external/ledctrl

成功编译后,将会在out/target/product/msm8909/system/bin目录生成所需要的可执行文件led-ctrl。

重新打包Android系统文件system.img,并使用fastboot命令重新烧写镜像文件:

$ make snod

# adb reboot bootloader
# fastboot flash system system.img
# fastboot reboot

 

4、可执行程序运行测试

先查看内核里面是否已经集成了led-ctrl这个C可执行程序:

# adb root
# adb shell

$ cd /system/bin
$ ls -al led*

结果如下:

Android系统集成C程序访问驱动设备节点

在上面可以看到,led-ctrl这个执行程序已经集成到了Android系统里面,接下来使用控制LED设备节点的命令即可,如下:

Android系统集成C程序访问驱动设备节点

 

5、小结

本文主要简单介绍了如何在内核里面添加LED子系统驱动的配置,并且添加LED设备树节点,并编写了一个简单的可执行程序来访问该LED驱动设备节点。

 

 

版权声明:程序员胖胖胖虎阿 发表于 2022年11月12日 上午9:08。
转载请注明:Android系统集成C程序访问驱动设备节点 | 胖虎的工具箱-编程导航

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