S3C2440上看门狗(Watchdog)驱动开发实例讲解

嵌入式Linux之我行，主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。一为总结经验，二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提供方便。如有错误之处，谢请指正。

共享资源，欢迎转载：http://hbhuanggang.cublog.cn

一、开发环境

主 机：VMWare--Fedora 9

开发板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4

编译器：arm-linux-gcc-4.3.2

二、相关概念

1、平台设备及平台设备驱动：

这个在前面篇幅：S3C2440上RTC时钟驱动开发实例讲解中已经讲过了。这里只需了解一下系统为我们定义的看门狗(Watchdog)平台设备及资源情况，在arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c中，如下：

/* Watchdog */

/*定义了Watchdog平台设备使用的资源，这些资源在驱动程序中都会用到*/

static struct resource s3c_wdt_resource[] = {

[0] = { /*Watchdog所使用IO端口资源范围*/

.start = S3C24XX_PA_WATCHDOG,

.end = S3C24XX_PA_WATCHDOG + S3C24XX_SZ_WATCHDOG - 1,

.flags = IORESOURCE_MEM,

},

[1] = {/*Watchdog中断资源*/

.start = IRQ_WDT,

.end = IRQ_WDT,

.flags = IORESOURCE_IRQ,

}

};

/*定义了Watchdog平台设备*/

struct platform_device s3c_device_wdt = {

.name = "s3c2410-wdt", /*设备名称*/

.id = -1,

.num_resources= ARRAY_SIZE(s3c_wdt_resource), /*资源数量*/

.resource = s3c_wdt_resource, /*引用上面定义的资源*/

};

EXPORT_SYMBOL(s3c_device_wdt);

2、混杂设备(misc设备)

misc设备是Linux定义的主设备号为10的特殊字符设备，因为不符合字符设备的范畴，所以被归纳为misc设备，在Linux中有很多这种设备，例如：LED设备、Watchdog设备等等，系统会根据设备的次设备号来区分具体是哪个设备，通常这些次设备号被定义在include/linux/miscdevice.h中。在Linux中用miscdevice结构体来描述一个misc设备，这就意味着被定义为misc设备的驱动中就要实现该结构体中的接口函数。该结构体也定义在miscdevice.h中，如下：

struct miscdevice {

int minor;

const char *name;

const struct file_operations *fops;

struct list_head list;

struct device *parent;

struct device *this_device;

};

三、实例讲解

1、Watchdog硬件结构图分析：

我们从结构图和数据手册得知，看门狗Watchdog主要是实现系统自动复位的功能，他是利用芯片内部的定时器，定时输出连接到电路的复位端，程序在一定时间范围内对定时器清零(俗称“喂狗”)，所以程序在正常工作时，定时器总是不能溢出，也就不能产生复位信号；如果程序出现错误，不在定时周期内复位看门狗，那么定时器就会溢出而产生复位信号使系统复位。

S3C2440的Watchdog模块提供了三个寄存器来对Watchdog进行操作，他们分别是：定时器控制寄存器WTCON、定时器数据寄存器WTDAT和定时器计数寄存器WTCNT。注意：在对定时器数据寄存器WTDAT进行操作时必须在定时器控制寄存器WTCON使能之前写入一个计数目标值，当Watchdog使能开启后，WTDAT中的值会自动被加载到计数寄存器WTCNT中，然后Watchdog从CPU内部的时钟分频和时钟除数因子得到一个工作周期，当每个周期结束时计数寄存器WTCNT中的值会1，直到递减为0时，如果还不重新往WTCNT中写入新的计数目标值(即“喂狗”)，则Watchdog就产生复位信号使系统复位。关于这些寄存器的功能和寄存器的各个位的操作值请参考数据手册。

2、Watchdog驱动程序具体实现步骤(建立驱动文件my2440_watchdog.c)：

注意：在每步中，为了让代码逻辑更加有条理和容易理解，就没有考虑代码的顺序，比如函数要先定义后调用。如果要编译此代码，请严格按照C语言的规范来调整代码的顺序。

①、依然是驱动程序的最基本结构：Watchdog驱动的初始化和卸载部分及其他，如下：

#include

#include

#include

#include

/*Watchdog平台驱动结构体，平台驱动结构体定义在platform_device.h中，该结构体内的接口函数在第②、④步中实现*/

static struct platform_driver watchdog_driver =

{

.probe= watchdog_probe,/*Watchdog探测函数，在第②步中实现*/

.remove= __devexit_p(watchdog_remove),/*Watchdog移除函数, 在第④步中实现*/

.shutdown= watchdog_shutdown,/*Watchdog关闭函数，在第④步中实现*/

.suspend= watchdog_suspend,/*Watchdog挂起函数，在第④步中实现*/

.resume= watchdog_resume,/*Watchdog恢复函数，在第④步中实现*/

.driver=

{

/*注意这里的名称一定要和系统中定义平台设备的地方一致，这样才能把平台设备与该平台设备的驱动关联起来*/

.name= "s3c2410-wdt",

.owner= THIS_MODULE,

},

};

static int __init watchdog_init(void)

{

/*将Watchdog注册成平台设备驱动*/

return platform_driver_register(&watchdog_driver);

}

static void __exit watchdog_exit(void)

{

/*注销Watchdog平台设备驱动*/

platform_driver_unregister(&watchdog_driver);

}

module_init(watchdog_init);

module_exit(watchdog_exit);

/*驱动程序模块参数，如果在加载驱动模块时没有设定这些参数，则这些参数将采用默认值，

这些参数在接下来的步骤中将被一一用到，参数具体作用也将在各步骤中来说明*/

module_param(tmr_margin, int, 0);

module_param(tmr_atboot, int, 0);

module_param(nowayout, int, 0);

module_param(soft_noboot,int, 0);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("Huang Gang");

MODULE_DESCRIPTION("My2440 Watchdog Driver");

②、Watchdog平台驱动结构中探测函数watchdog_probe的实现。探测就意味着在系统总线中去检测设备的存在，然后获取设备有用的相关资源信息，以便我们使用这些信息。代码如下：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

/*定义了一个用来保存watchdog的IO端口占用的IO空间和经过虚拟映射后的内存地址*/

static struct resource *wdt_mem;

static void __iomem *wdt_base;

/*保存watchdog中断号，NO_IRQ宏定义在irq.h中*/

static int wdt_irqno = NO_IRQ;

/*保存从平台时钟队列中获取watchdog的时钟*/

static struct clk *wdt_clock;

#define CONFIG_WATCHDOG_ATBOOT(0)

#define CONFIG_WATCHDOG_DEFAULT_TIME(15)

static int tmr_atboot = CONFIG_WATCHDOG_ATBOOT;

static int tmr_margin = CONFIG_WATCHDOG_DEFAULT_TIME;

static int soft_noboot;

static unsigned int wdt_count;/*用于保存经计算后得到的计数寄存器WTCNT的计数值*/

/*申明并初始化一个自旋锁wdt_pie_lock，对Watchdog资源进行互斥访问*/

static DEFINE_SPINLOCK(wdt_pie_lock);

static int __devinit watchdog_probe(struct platform_device *pdev)

{

int ret;

int started = 0;

struct resource *res;/*定义一个资源，用来保存获取的watchdog的IO资源*/

/*在系统定义的watchdog平台设备中获取watchdog中断号

platform_get_irq定义在platform_device.h中*/

wdt_irqno = platform_get_irq(pdev, 0);

if(wdt_irqno < 0)

{

/*获取watchdog中断号不成功错误处理

dev_err定义在device.h中，在platform_device.h中已经引用，所以这里就不需再引用了*/

dev_err(&pdev->dev, "no irq for watchdogn");

return -ENOENT;

}

/*申请Watchdog中断服务，这里使用的是快速中断:IRQF_DISABLED。

中断服务程序为:wdt_irq，将Watchdog平台设备pdev做参数传递过去了*/

ret = request_irq(wdt_irqno, wdt_irq, IRQF_DISABLED, pdev->name, pdev);

if(ret)

{

/*错误处理*/

dev_err(dev, "IRQ%d error %dn", wdt_irqno, ret);

return ret;