【正点原子FPGA连载】第二十二章嵌入式Linux LED驱动开发实验-领航者ZYNQ之linux开发指南

1）实验平台：正点原子领航者ZYNQ开发板
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4）对正点原子FPGA感兴趣的同学可以加群讨论：876744900
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上一章我们详细的讲解了字符设备驱动开发步骤，并且用一个虚拟的chrdevbase设备为例带领大家完成了第一个字符设备驱动的开发。本章我们就开始编写第一个真正的Linux字符设备驱动。在领航者开发板上有6个LED灯，在《领航者ZYNQ之嵌入式开发指南》中已经编写过LED灯的裸机驱动，本章我们就来学习一下如何编写Linux下的LED灯驱动程序，本章我们只驱动底板上的PS_LED0灯。
22.1Linux下LED灯驱动原理
Linux下的任何外设驱动，最终都是要配置相应的硬件寄存器。所以本章的LED灯驱动最终也是对ZYNQ的IO口进行配置，与裸机实验不同的是，在Linux下编写驱动要符合Linux的驱动框架。领航者开发板上的PS_LED0连接到ZYNQ的MIO7这个引脚上，因此本章实验的重点就是编写Linux下ZYNQ引脚控制驱动。关于ZYNQ的GPIO详细讲解请参考《领航者ZYNQ之嵌入式开发指南》第二章。
22.1.1地址映射
在编写驱动之前，我们需要先简单了解一下MMU这个神器，MMU全称叫做Memory Manage Unit，也就是内存管理单元。在老版本的Linux中要求处理器必须有MMU，但是现在Linux内核已经支持无MMU的处理器了。MMU主要完成的功能如下：
①完成虚拟空间到物理空间的映射。
②内存保护，设置存储器的访问权限，设置虚拟存储空间的缓冲特性。
我们重点来看一下第①点，也就是虚拟空间到物理空间的映射，也叫做地址映射。首先了解两个地址概念：虚拟地址(VA,Virtual Address)、物理地址(PA，Physcical Address)。对于32位的处理器来说，虚拟地址范围是2^32=4GB，我们的7010核心板搭配的是512MB的DDR3（7020是1GB），这512MB的内存就是物理内存，经过MMU可以将其映射到整个4GB的虚拟空间，如下图所示：

图 33.1.1 内存映射

物理内存只有512MB，虚拟内存有4GB，那么肯定存在多个虚拟地址映射到同一个物理地址上去，虚拟地址范围比物理地址范围大的问题处理器自会处理，这里我们不要去深究，因为MMU是很复杂的一个东西，后续有时间的话正点原子Linux团队会专门做MMU专题教程。
Linux内核启动的时候会初始化MMU，设置好内存映射，设置好以后CPU访问的都是虚拟地址。比如ZYNQ的GPIO模块寄存器基地址为0xE000A000。如果没有开启MMU的话直接读写0xE000A000这个地址是没有问题的，现在开启了MMU，并且设置了内存映射，因此就不能直接向0xE000A000这个地址写入数据了。我们必须得到0xE000A000这个物理地址在Linux系统里面对应的虚拟地址，这里就涉及到了物理内存和虚拟内存之间的转换，需要用到两个函数：ioremap和iounmap。
1、ioremap函数
ioremap函数用于获取指定物理地址空间对应的虚拟地址空间，定义在arch/arm/include/asm/io.h文件中，定义如下：
示例代码22.1.1.1 ioremap函数

• 1 #define ioremap(cookie,size) __arm_ioremap((cookie), (size), MT_DEVICE)
• 2
• 3 void __iomem * __arm_ioremap(phys_addr_t phys_addr, size_t size, unsigned int mtype)
• 4 {
• 5 return arch_ioremap_caller(phys_addr, size, mtype, __builtin_return_address(0));
• 6 }
  

ioremap是个宏，有两个参数：cookie和size，真正起作用的是函数__arm_ioremap，此函数有三个参数和一个返回值，这些参数和返回值的含义如下：
phys_addr：要映射给的物理起始地址。
size：要映射的内存空间大小。
mtype：ioremap的类型，可以选择MT_DEVICE、MT_DEVICE_NONSHARED、MT_DEVICE_CACHED和MT_DEVICE_WC，ioremap函数选择MT_DEVICE。
返回值：__iomem类型的指针，指向映射后的虚拟空间首地址。
假如我们要获取ZYNQ的APER_CLK_CTRL寄存器对应的虚拟地址，使用如下代码即可：

• #define APER_CLK_CTRL 0xF800012C
• static void __iomem *aper_clk_ctrl_addr;
• aper_clk_ctrl_addr = ioremap(APER_CLK_CTRL, 4);
  

宏定义APER_CLK_CTRL是寄存器物理地址，aper_clk_ctrl_addr是该物理地址映射后的虚拟地址。对于ZYNQ来说一个寄存器是4字节(32位)的，因此映射的内存长度为4。映射完成以后直接对aper_clk_ctrl_addr进行读写操作即可。
2、iounmap函数
卸载驱动的时候需要使用iounmap函数释放掉ioremap函数所做的映射，iounmap函数原型如下：
示例代码22.1.1.2 iounmap函数原型

• void iounmap (volatile void __iomem *addr)
  

iounmap只有一个参数addr，此参数就是要取消映射的虚拟地址空间首地址。假如我们现在要取消掉APER_CLK_CTRL寄存器的地址映射，使用如下代码即可：

• iounmap(aper_clk_ctrl_addr);
  

22.1.2I/O内存访问函数
这里说的I/O是输入/输出的意思，并不是我们学习单片机的时候讲的GPIO引脚。这里涉及到两个概念：I/O端口和I/O内存。当外部寄存器或内存映射到IO空间时，称为I/O端口。当外部寄存器或内存映射到内存空间时，称为I/O内存。但是对于ARM来说没有I/O空间这个概念，因此ARM体系下只有I/O内存(可以直接理解为内存)。使用ioremap函数将寄存器的物理地址映射到虚拟地址以后，我们就可以直接通过指针访问这些地址，但是Linux内核不建议这么做，而是推荐使用一组操作函数来对映射后的内存进行读写操作。
1、读操作函数
读操作函数有如下几个：
示例代码22.1.2.1 读操作函数

• 1 u8 readb(const volatile void __iomem *addr)
• 2 u16 readw(const volatile void __iomem *addr)
• 3 u32 readl(const volatile void __iomem *addr)
  

readb、readw和readl这三个函数分别对应8bit、16bit和32bit读操作，参数addr就是要读取写内存地址，返回值就是读取到的数据。
2、写操作函数
写操作函数有如下几个：
示例代码22.1.2.2 写操作函数

• 1 void writeb(u8 value, volatile void __iomem *addr)
• 2 void writew(u16 value, volatile void __iomem *addr)
• 3 void writel(u32 value, volatile void __iomem *addr)
  

writeb、writew和writel这三个函数分别对应8bit、16bit和32bit写操作，参数value是要写入的数值，addr是要写入的地址。
22.2ZYNQ GPIO相关寄存器讲解
在《领航者ZYNQ之嵌入式开发指南》文档的第二章中给大家详细的介绍过ZYNQ的GPIO模块，如果大家不明白的可以看看该文档；因为本小节我们将直接对GPIO相关的寄存器进行操作，所以在此之前有必要向大家简单地说明下ZYNQ GPIO相关的寄存器控制。在我们提供给大家的资料包中有一份文档，路径为:领航者ZYNQ开发板资料盘(A盘)8_ZYNQ&FPGA参考资料XilinxUser Guideug585-Zynq-7000-TRM.pdf；找到Appx. B: Register Details章中的General Purpose I/O (gpio)小节，也就是文档的1346页，如下所示：

图 33.2.1 gpio寄存器

在这里可以看到ZYNQ GPIO寄存器的基地址是0xE000A000，接下来重点给大家介绍DATA寄存器、DIRM寄存器、OUTEN寄存器以及INTDIS寄存器。
22.2.1DATA寄存器

图 33.2.2 DATA寄存器

从上面的描述信息就可以知道，DATA寄存器就是控制管脚输出高低电平的，所以在输出模式下，就可以通过对寄存器的相应bit位写0或1来控制某个GPIO输出电平为高还是低。这里面有4个，前面2个（XGPIOPS_DATA、DATA1）控制的是ZYNQ的Bank0和Bank1两组的GPIO，而DATA_2和DATA_3则是控制EMIO中的GPIO；因为本实验以PS_LED0为例，它连接的是MIO7，所以可以通过控制第一个DATA寄存器（寄存器地址偏移量为0x40）的bit7位来控制该管脚，例如下面的代码可以将MIO7管脚拉低：
val = readl(data_addr); // 读取data寄存器数据
val &= ~(0x1U << 7); // 将bit7位数据清零
writel(val, data_addr); // 将数据写入寄存器
22.2.2DIRM寄存器
DIRM是Direction mode的缩写，所以从名字可以知道该寄存器是控制GPIO的输入、输出方向的：

图 33.2.3 DIRM寄存器

同样DIRM寄存器也有4个，因为我们控制的是MIO7管脚，所以只需要对第一个DIRM寄存器进行控制即可，它对应的寄存器地址偏移量为0x204。

图 33.2.4 DIRM寄存器描述

从寄存器的描述信息可以知道，向寄存器相应的bit位写入0则表示将该GPIO作为输入模式，写入1则表示将该GPIO作为输出模式，是吧，非常的简单，没有任何花里胡哨的东西！
22.2.3OUTEN寄存器
看这个名字就知道这个寄存器是干啥的，输出使能嘛；也就是啥呢，你上面将GPIO设置为输出模式后还不能真正的作为输出使用，你还得使能它才行。

图 33.2.5 OUTEN寄存器


图 33.2.6 OUTEN寄存器描述

从上面的描述信息可以知道，将bit位置1就是使能输出功能，置0则禁止输出功能；同样这个寄存器也有4个，对于MIO7我们只需要控制第一个即可，地址偏移量为0x208。
22.2.4INTDIS寄存器
INTDIS就是Interrupt Disable的缩写，所以该寄存器是用来禁止GPIO中断功能的：

图 33.2.7 INTDIS寄存器

同样写入1表示禁止中断，但是写入0并不是使能中断功能，它的中断使能和禁止是使用两个不同的寄存器来控制的，这里大家要清楚。

图 33.2.8 INTDIS寄存器描述

同样该寄存器也有4个，对于MIO7，我们只需要控制第一个即可，它的地址偏移量为0x214。
22.2.5GPIO时钟
我们需要把GPIO模块的时钟给打开，GPIO才能正常工作，那么如何使能GPIO时钟呢？我们可以通过控制APER_CLK_CTRL寄存器。APER_CLK_CTRL寄存器属于系统级别的控制寄存器（system level control register），打开收据手册的Apx. B: Register Details章中的System Level Control Register小节中找到该寄存器：

图 33.2.9 SLRC部分寄存器

我们可以看到SLRC部分寄存器的基地址是0xF8000000，往下看可以找到我们这里说的APER_CLK_CTRL寄存器，如下所示：

图 33.2.10 APER_CLK_CTRL寄存器

该寄存器的地址偏移量为0x12C，加上前面的基地址，所以可以知道该寄存器地址的绝对偏移量为0xF800012C。点击蓝色字体跳转到该寄存器的描述页面：

图 33.2.11 APER_CLK_CTRL描述信息

该寄存器用于控制ZYNQ AMBA外设时钟，从图中可以知道该寄存器的bit22位GPIO时钟控制位，向该位写入0禁止GPIO时钟，写入1则使能GPIO时钟，所以目标就很明确了！
上面已经向大家介绍了本章需要使用到的所有寄存器了，那么在驱动源码中就不给大家再去一一讲解了！细心的同学可能会发现，为什么没有关于管脚电气特性相关的初始化呢？例如什么上下拉、什么IO速率等之类的，那么这些问题留给大家去想一想，我们会在后面的章节给大家解答！
22.3硬件原理图分析
本章我们以领航者底板上的PS_LED0为例，打开我们提供给大家的领航者开发板的底板原理图，LED部分原理图如下所示：

图 33.3.1 LED原理图


图 33.3.2 PS-LED0绑定的管脚

从图 33.3.1中可以知道，当PS_LED0输出为高电平的时候点亮LED，相反低电平的时候LED灭。从图 33.3.2中知道PS_LED0与ZYNQ的MIO7引脚相连。所以接下来我们需要做的就是对MIO7引脚进行控制输出高电平点亮LED，输出低电平则LED灭！
22.4实验程序编写
本实验对应的例程路径为：ZYNQ开发板光盘资料（A盘）4_SourceCodeZYNQ_70103_Embedded_LinuxLinux驱动例程2_led。
本章实验编写Linux下的LED灯驱动，可以通过应用程序对领航者开发板上的LED灯进行开关操作。
22.4.1LED灯驱动程序编写
在drivers目录下新建名为“2_led”的文件夹，如下所示：

图 33.4.1 2_led文件夹

进入到2_led目录下，新建一个名为led.c的驱动源文件，输入如下内容：
示例代码22.4.1.1 led.c驱动示例代码

• 1 /***************************************************************
• 2 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
• 3 文件名 : led.c
• 4 作者 : 邓涛
• 5 版本 : V1.0
• 6 描述 : ZYNQ LED驱动文件。
• 7 其他 : 无
• 8 论坛 : www.openedv.com
• 9 日志 : 初版V1.0 2019/1/30 邓涛创建
• 10 ***************************************************************/
• 11
• 12 #include
• 13 #include
• 14 #include
• 15 #include
• 16 #include
• 17 #include
• 18 #include
• 19 #include
• 20 #include
• 21 #include
• 22 #include
• 23
• 24 #define LED_MAJOR 200 /* 主设备号 */
• 25 #define LED_NAME "led" /* 设备名字 */
• 26
• 27 /*
• 28 * GPIO相关寄存器地址定义
• 29 */
• 30 #define ZYNQ_GPIO_REG_BASE 0xE000A000
• 31 #define DATA_OFFSET 0x00000040
• 32 #define DIRM_OFFSET 0x00000204
• 33 #define OUTEN_OFFSET 0x00000208
• 34 #define INTDIS_OFFSET 0x00000214
• 35 #define APER_CLK_CTRL 0xF800012C
• 36
• 37 /* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
• 38 static void __iomem *data_addr;
• 39 static void __iomem *dirm_addr;
• 40 static void __iomem *outen_addr;
• 41 static void __iomem *intdis_addr;
• 42 static void __iomem *aper_clk_ctrl_addr;
• 43
• 44
• 45 /*
• 46 * @description : 打开设备
• 47 * @param – inode : 传递给驱动的inode
• 48 * @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
• 49 * 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
• 50 * @Return : 0 成功;其他 失败
• 51 */
• 52 static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
• 53 {
• 54 return 0;
• 55 }
• 56
• 57 /*
• 58 * @description : 从设备读取数据
• 59 * @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
• 60 * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
• 61 * @param - cnt : 要读取的数据长度
• 62 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
• 63 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
• 64 */
• 65 static ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf,
• 66 size_t cnt, loff_t *offt)
• 67 {
• 68 return 0;
• 69 }
• 70
• 71 /*
• 72 * @description : 向设备写数据
• 73 * @param - filp : 设备文件，表示打开的文件描述符
• 74 * @param - buf : 要写给设备写入的数据
• 75 * @param - cnt : 要写入的数据长度
• 76 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
• 77 * @return : 写入的字节数，如果为负值，表示写入失败
• 78 */
• 79 static ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf,
• 80 size_t cnt, loff_t *offt)
• 81 {
• 82 int ret;
• 83 int val;
• 84 char kern_buf[1];
• 85
• 86 ret = copy_from_user(kern_buf, buf, cnt);// 得到应用层传递过来的数据
• 87 if(0 > ret) {
• 88 printk(KERN_ERR "kernel write failed!rn");
• 89 return -EFAULT;
• 90 }
• 91
• 92 val = readl(data_addr);
• 93 if (0 == kern_buf[0])
• 94 val &= ~(0x1U << 7); // 如果传递过来的数据是0则关闭led
• 95 else if (1 == kern_buf[0])
• 96 val |= (0x1U << 7); // 如果传递过来的数据是1则点亮led
• 97
• 98 writel(val, data_addr);
• 99 return 0;
• 100 }
• 101
• 102 /*
• 103 * @description : 关闭/释放设备
• 104 * @param – filp : 要关闭的设备文件(文件描述符)
• 105 * @return : 0 成功;其他 失败
• 106 */
• 107 static int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)
• 108 {
• 109 return 0;
• 110 }
• 111
• 112 /* 设备操作函数 */
• 113 static struct file_operations led_fops = {
• 114 .owner = THIS_MODULE,
• 115 .open = led_open,
• 116 .read = led_read,
• 117 .write = led_write,
• 118 .release = led_release,
• 119 };
• 120
• 121 static int __init led_init(void)
• 122 {
• 123 u32 val;
• 124 int ret;
• 125
• 126 /* 1.寄存器地址映射 */
• 127 data_addr = ioremap(ZYNQ_GPIO_REG_BASE + DATA_OFFSET, 4);
• 128 dirm_addr = ioremap(ZYNQ_GPIO_REG_BASE + DIRM_OFFSET, 4);
• 129 outen_addr = ioremap(ZYNQ_GPIO_REG_BASE + OUTEN_OFFSET, 4);
• 130 intdis_addr = ioremap(ZYNQ_GPIO_REG_BASE + INTDIS_OFFSET, 4);
• 131 aper_clk_ctrl_addr = ioremap(APER_CLK_CTRL, 4);
• 132
• 133 /* 2.使能GPIO时钟 */
• 134 val = readl(aper_clk_ctrl_addr);
• 135 val |= (0x1U << 22);
• 136 writel(val, aper_clk_ctrl_addr);
• 137
• 138 /* 3.关闭中断功能 */
• 139 val |= (0x1U << 7);
• 140 writel(val, intdis_addr);
• 141
• 142 /* 4.设置GPIO为输出功能 */
• 143 val = readl(dirm_addr);
• 144 val |= (0x1U << 7);
• 145 writel(val, dirm_addr);
• 146
• 147 /* 5.使能GPIO输出功能 */
• 148 val = readl(outen_addr);
• 149 val |= (0x1U << 7);
• 150 writel(val, outen_addr);
• 151
• 152 /* 6.默认关闭LED */
• 153 val = readl(data_addr);
• 154 val &= ~(0x1U << 7);
• 155 writel(val, data_addr);
• 156
• 157 /* 7.注册字符设备驱动 */
• 158 ret = register_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME, &led_fops);
• 159 if(0 > ret){
• 160 printk(KERN_ERR "Register LED driver failed!rn");
• 161 return ret;
• 162 }
• 163
• 164 return 0;
• 165 }
• 166
• 167 static void __exit led_exit(void)
• 168 {
• 169 /* 1.卸载设备 */
• 170 unregister_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME);
• 171
• 172 /* 2.取消内存映射 */
• 173 iounmap(data_addr);
• 174 iounmap(dirm_addr);
• 175 iounmap(outen_addr);
• 176 iounmap(intdis_addr);
• 177 iounmap(aper_clk_ctrl_addr);
• 178 }
• 179
• 180 /* 驱动模块入口和出口函数注册 */
• 181 module_init(led_init);
• 182 module_exit(led_exit);
• 183
• 184 MODULE_AUTHOR("DengTao <773904075@qq.com>");
• 185 MODULE_DESCRIPTION("Alientek ZYNQ GPIO LED Driver");
• 186 MODULE_LICENSE("GPL");
  

第24~25行，定义了两个宏，设备名字和设备的主设备号。
第30~35行，本实验要用到的寄存器宏定义。
第38~42行，经过内存映射以后的寄存器地址指针。
第52~55行，led_open函数，为空函数，可以自行在此函数中添加相关内容，一般在此函数中将设备结构体作为参数filp的私有数据(filp->private_data)。
第65~69行，led_read函数，为空函数，如果想在应用程序中读取LED的状态，那么就可以在此函数中添加相应的代码，比如读取MIO 的DATA寄存器的值，然后返回给应用程序。
第79~100行，led_write函数，实现对LED灯的开关操作，当应用程序调用write函数向led设备写数据的时候此函数就会执行。首先通过函数copy_from_user获取应用程序发送过来的操作信息(打开还是关闭LED)，最后根据应用程序的操作信息来控制寄存器打开或关闭LED灯。
第107~110行，led_release函数，为空函数，可以自行在此函数中添加相关内容，一般关闭设备的时候会释放掉led_open函数中添加的私有数据。
第113~119行，设备文件操作结构体led_fops的定义和初始化。
第121~165行，驱动入口函数led_init，此函数实现了LED的初始化工作，127~131行通过ioremap函数获取物理寄存器地址映射后的虚拟地址，得到寄存器对应的虚拟地址以后就可以完成相关初始化工作了。比如使能GPIO时钟、关闭MIO7的中断功能、配置并使能MIO7的输出功能等。最后，最重要的一步！使用register_chrdev函数注册led这个字符设备。
第167~178行，驱动出口函数led_exit，首先使用函数unregister_chrdev注销led这个字符设备，然后调用iounmap函数取消内存映射，因为设备已经被卸载，也就意味用不到了，必须要取消映射；需要注意的是这两顺序不要反了，不能在设备没有卸载的情况下，你就把人家的内存映射给取消了，这是不合理的！
第181~182行，使用module_init和module_exit这两个函数指定led设备驱动加载和卸载函数。
第184~186行，添加模块LICENSE、作者信息以及模块描述信息。
22.4.2编写测试APP
编写测试APP，led驱动加载成功以后手动创建/dev/led节点，应用APP通过操作/dev/led文件来完成对LED设备的控制。向/dev/led文件写0表示关闭LED灯，写1表示打开LED灯。在我们的drivers目录下新建一个名为ledApp.c测试文件，在里面输入如下内容：
示例代码22.4.2.1 ledApp.c示例代码

• 1 /***************************************************************
• 2 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
• 3 文件名 : led-app.c
• 4 作者 : 邓涛
• 5 版本 : V1.0
• 6 描述 : LED驱测试APP。
• 7 其他 : 无
• 8 使用方法 : ./ledApp /dev/led 0 关闭LED
• 9 ./ledApp /dev/led 1 打开LED
• 10 论坛 : www.openedv.com
• 11 日志 : 初版V1.0 2019/1/30 邓涛创建
• 12 ***************************************************************/
• 13
• 14 #include
• 15 #include
• 16 #include
• 17 #include
• 18 #include
• 19 #include
• 20 #include
• 21
• 22 /*
• 23 * @description : main主程序
• 24 * @param - argc : argv数组元素个数
• 25 * @param - argv : 具体参数
• 26 * @return : 0 成功;其他 失败
• 27 */
• 28 int main(int argc, char *argv[])
• 29 {
• 30 int fd, ret;
• 31 unsigned char buf[1];
• 32
• 33 if(3 != argc) {
• 34 printf("Usage:n"
• 35 "t./ledApp /dev/led 1 @ close LEDn"
• 36 "t./ledApp /dev/led 0 @ open LEDn"
• 37 );
• 38 return -1;
• 39 }
• 40
• 41 /* 打开设备 */
• 42 fd = open(argv[1], O_RDWR);
• 43 if(0 > fd) {
• 44 printf("file %s open failed!rn", argv[1]);
• 45 return -1;
• 46 }
• 47
• 48 /* 将字符串转换为int型数据 */
• 49 buf[0] = atoi(argv[2]);
• 50
• 51 /* 向驱动写入数据 */
• 52 ret = write(fd, buf, sizeof(buf));
• 53 if(0 > ret){
• 54 printf("LED Control Failed!rn");
• 55 close(fd);
• 56 return -1;
• 57 }
• 58
• 59 /* 关闭设备 */
• 60 close(fd);
• 61 return 0;
• 62 }
  

ledApp.c的内容还是很简单的，就是对led的驱动文件进行最基本的打开、关闭、写操作等，具体代码就不给大家进行讲解了！
22.5运行测试
22.5.1编译驱动程序和测试APP
1、编译驱动程序
首先我们还是得需要一个Makefile文件，直接将31.8使用的Makefile文件拷贝到本实验目录下（2_led目录下），然后打开Makefile文件，将obj-m变量的值改为led.o，Makefile内容如下所示：
示例代码22.5.1.1 Makefile文件内容示例

• 1 KERN_DIR := /home/zynq/linux/kernel/linux-xlnx-xilinx-v2018.3
• 2
• 3 obj-m := led.o
• 4
• 5 all:
• 6 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules
• 7
• 8 clean:
• 9 make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` clean
  

第3行，设置obj-m变量的值为led.o。
修改完成之后保存保存退出即可，那么此时我们的2_led目录下就已经有3个文件了，如下所示：

图 33.5.1 2_led目录下的文件

输入如下命令编译驱动模块文件：
make
编译成功以后就会生成一个名为“led.ko”的驱动模块文件，如下所示：

图 33.5.2 编译led驱动

2、编译测试APP
输入如下命令编译测试ledApp.c这个测试程序：
arm-linux-gnueabihf-gcc ledApp.c -o ledApp
编译成功以后就会生成ledApp这个应用程序。
22.5.2运行测试
将上一小节编译出来的led.ko和ledApp这两个文件拷贝到开发板根文件系统的/lib/modules/4.14.0-xilinx目录下，重启开发板，进入到目录/lib/modules/4.14.0-xilinx目录，输入如下命令加载led.ko驱动模块：

• depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
• modprobe led.ko //加载驱动
  

驱动加载成功以后创建“/dev/led”设备节点，命令如下：

• mknod /dev/led c 200 0
  

驱动节点创建成功以后就可以使用ledApp软件来测试驱动是否工作正常，输入如下命令点亮底板上的PS_LED0小灯：

• ./ledApp /dev/led 1 //点亮LED灯
  

输入上述命令以后查看底板上的PS_LED0小灯是否点亮，如果点亮的话说明驱动工作正常。在输入如下命令关闭LED灯：

• ./ledApp /dev/led 0 //关闭LED灯
  

输入上述命令以后查看底板上的PS_LED0小灯是否熄灭，如果熄灭的话说明我们编写的LED驱动工作完全正常！至此，我们成功编写了第一个真正的Linux驱动设备程序。
如果要卸载驱动的话输入如下命令即可：

• rmmod led.ko