💚 SysFs Integer Base 💛

👉 Introduction and Summary

1️⃣ Introduction

Ở bài trước chúng ta đã biết về Kernel Synchronization. Nếu các bạn chưa đọc thì xem link này nha 033_Kernel_Synchronization.md. Ở bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về SysFs Integer nhé.

2️⃣ Summary

Nội dung của bài viết gồm có những phần sau nhé 📢📢📢:

I. Introduction and Summary
- 1. Introduction
- 2. Summary
II. Contents
III. Conclusion
IV. Exercise
V. NOTE
VI. Reference

👉 Contents

1️⃣ Sysfs

Trong linux thì gpio có rất nhiều chức năng nên linux hỗ trợ cho ta 2 hệ thống con là:
- Gpio subsystem : Điều khiển chân gpio dễ dàng
- Pin control subsystem : Giúp chuyển đổi các chế độ hoạt động của 1 chân dễ dàng hơn
Trong Gpio subsystem, chúng ta có 2 bộ API là
- Integer based: Điều khiển chân gpio theo số nguyen dương để điều khiển chân gpio ( Dùng thư viện thôi )
- Descriptor based: sử dụng 1 device tree để điều khiển.
Ở bài này chúng ta sẽ học về SysFs Integer Based còn về Descriptor based sẽ được học ở phần sau nhé.

The sysfs is a virtual file system in Linux. It means that the files on sysfs do not reside on a disk or any physical media. However, the contents of the file systems are stored in memory

Chúng ta tạo ra các đối tượng để sử dụng. Gpio sẽ có sẵn trong /sys/class

2️⃣ Sử dụng command line để blynk led

Ta đang dùng GPIO1_IO9 để bật tắt led. Mà tính theo số integer thì GPIO1_IO9 = (1-1)*32 + 9 = 9

Các bước làm

$ cd /sys/class/gpio
$ cd gpiochip0
$ cat ngpio
$ cat lable
$ cat base
$ echo 9 > /sys/class/gpio/export
$ cd gpio9
$ echo "out" > /sys/class/gpio/gpio9/direction
$ reboot
$ echo 1 > /sys/class/gpio/gpio9/value
$ echo 0 > /sys/class/gpio/gpio9/value
$ echo 9 > /sys/class/gpio/unexport

3️⃣ Code c tạo gpio commandline

Ta sẽ dùng code c để tạo ra các function thực hiện các commandline ở phần trên
Bài gồm 4 file là gpio.c, gpio.h, Makefile, app.c
File gpio.c

#include "gpio.h"

int32_t GPIOExport( int32_t pin_ )
{
        char buffer[BUFFER_MAX];
        ssize_t bytes_written;
        int32_t fd;
        fd = open( "/sys/class/gpio/export", O_WRONLY );
        if ( -1 == fd )
        {
                fprintf( stderr, "Failed to open export for writing!\n" );
                return( -1 );
        }

        bytes_written = snprintf( buffer, BUFFER_MAX, "%d", pin_ );
        write( fd, buffer, bytes_written );
        close( fd );
        return( 0 );
}


int32_t GPIODirection( int32_t pin_, int32_t dir_ )
{
        static const char s_directions_str[]  = "in\0out";

        char path[DIRECTION_MAX];
        int32_t fd;
        snprintf( path, DIRECTION_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/direction", pin_ );
        fd = open( path, O_WRONLY );
        if ( -1 == fd )
        {
                fprintf( stderr, "Failed to open gpio direction for writing!\n" );
                return( -1 );
        }

        if ( -1 == write( fd, &s_directions_str[IN == dir_ ? 0 : 3], IN == dir_ ? 2 : 3 ) )
        {
                fprintf( stderr, "Failed to set direction!\n" );
                return( -1 );
        }

        close( fd );
        return( 0 );
}

int32_t GPIOWrite( int32_t pin_, int32_t value_ )
{
        static const char s_values_str[] = "01";

        char path[VALUE_MAX];
        int32_t fd;
        snprintf( path, VALUE_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", pin_ );
        fd = open( path, O_WRONLY );
        if ( -1 == fd )
        {
                fprintf( stderr, "Failed to open gpio value for writing!\n" );
                return( -1 );
        }

        if ( 1 != write( fd, &s_values_str[LOW == value_ ? 0 : 1], 1 ) )
        {
                fprintf( stderr, "Failed to write value!\n" );
                return( -1 );
        }

        close( fd );
        return( 0 );
}

File gpio.h

#ifndef GPIO_H 
#define GPIO_H

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>


#define IN  	( 0 )	///< GPIO direction as input
#define OUT 	( 1 )	///< GPIO direction as output
 
#define LOW 	( 0 )	///< GPIO value Low
#define HIGH 	( 1 )	///< GPIO value High

#define BUFFER_MAX 		( 4 )
#define DIRECTION_MAX 	( 35 )

#define VALUE_MAX 		( 30 )

/*
** @brief GPIO pin
** @param[in] pin : gpio pin number
** @return 0 if success 
**         -1 otherwise
*/
int32_t GPIOExport( int32_t pin_ );

/*
** @brief Set GPIO direction
** @param[in] pin : gpio pin number
** @param[in] dir : pin direction (IN or OUT)
** @return 0 if success 
**         -1 otherwise
*/
int32_t GPIODirection( int32_t pin_, int32_t dir_ );


/* 
** @brief write value on GPIO pin
** @param[in] pin : gpio pin number
** @param[in] value : gpio pin value (HIGH or LOW)
** @return 0 if success 
**         -1 otherwise
*/ 
int32_t GPIOWrite( int32_t pin_, int32_t value_ );

#endif /// End of GPIO_H

File Makefile

all:
	$(CC) -o app gpio.c app.c -I.

clean:
	rm -rf app

File app.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "gpio.h"

#define LED  (9)

int main()
{
    printf(" Begin Led HIGH \n");

    GPIOExport(LED);
    GPIODirection(LED, OUT);
    GPIOWrite(LED, HIGH);
    
    return 0;
}

4️⃣ Sử dụng thư viện gpio

Ví dụ 1: Led Integer

File led.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/gpio.h>

#define DRIVER_AUTHOR "thonv tho@gmail.com"
#define DRIVER_DESC   "LED blinking"

static unsigned int GPIO_LED = 9;

/* Constructor */
static int __init led_init(void)
{
	gpio_request(GPIO_LED, "led");
	gpio_direction_output(GPIO_LED, 0);
	gpio_set_value(GPIO_LED, 1);
	
	pr_info("Hello! Initizliaze successfully!\n");
	return 0;
}

/* Destructor */
static void __exit led_exit(void)
{
	gpio_set_value(GPIO_LED, 0);
	gpio_free(GPIO_LED);

	pr_info("Good bye!!!\n");
}

module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC); 
MODULE_VERSION("1.0");

File Makefile

KERNELDIR ?= /home/thonv12/yocto_imx/build-xwayland/tmp/work/mys_8mmx-poky-linux/linux-imx/5.4-r0/build

all:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
	
clean:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean

Ví dụ 2: Button Integer

File button_interrupt.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/interrupt.h>

#define DRIVER_AUTHOR "thonv thonv@gmail.com"
#define DRIVER_DESC "Control LED with button"

static unsigned int GPIO_BTN = 26;
static unsigned int GPIO_LED = 31;
static int irq;

static irqreturn_t btn_pushed_irq_handler(int irq, void *dev_id)
{
    int state;
    state = gpio_get_value(GPIO_LED);

    if (state == 0)
		gpio_set_value(GPIO_LED, 1);
	else
		gpio_set_value(GPIO_LED, 0);

    pr_info("BTN interrupt - LED state is: %d\n", state);
	return IRQ_HANDLED;
}

static int __init btn_init(void)
{
    int retval;

    gpio_request(GPIO_LED, "led");
    gpio_request(GPIO_BTN, "button");

    gpio_direction_input(GPIO_BTN);
    gpio_direction_output(GPIO_LED, 0);

    irq = gpio_to_irq(GPIO_BTN);
    retval = request_threaded_irq(irq, NULL,
								  btn_pushed_irq_handler,
								  IRQF_TRIGGER_LOW | IRQF_ONESHOT,
								  "BTN-sample", NULL);

    pr_info("Hello! Initizliaze successfully!\n");
	return 0;
}


static void __exit btn_exit(void)
{
    free_irq(irq, NULL);
	gpio_free(GPIO_LED);
	gpio_free(GPIO_BTN);

    pr_info("Good bye my fen !!!\n");
}

module_init(btn_init);
module_exit(btn_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);
MODULE_VERSION("1.0");

File button_polling.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/interrupt.h>

#define DRIVER_AUTHOR "thonv thonv@gmail.com"
#define DRIVER_DESC "Control LED with button"

static unsigned int GPIO_BTN = 83;
static unsigned int GPIO_LED = 9;
static int irq;
int Count = 0,i;

static int __init btn_init(void)
{

    gpio_request(GPIO_LED, "led");
    gpio_request(GPIO_BTN, "button");

    gpio_direction_input(GPIO_BTN);
    gpio_direction_output(GPIO_LED, 0);
    while (1)
    {
        if( gpio_get_value(GPIO_BTN) == 0)
        {
            for(i= 1;i<=10000;i++);
            while(gpio_get_value(GPIO_BTN) == 0);
            for(i= 1;i<=10000;i++);

            gpio_set_value(GPIO_LED, 1);
            Count ++;
            pr_info("%d \n", Count);
        }
    }
    
    pr_info("BTN LED GPIOD successfully! \n");
	return 0;
}


static void __exit btn_exit(void)
{
    free_irq(irq, NULL);
	gpio_free(GPIO_LED);
	gpio_free(GPIO_BTN);

    pr_info("BTN LED GPIOD Good Bey \n");
}

module_init(btn_init);
module_exit(btn_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR(DRIVER_AUTHOR);
MODULE_DESCRIPTION(DRIVER_DESC);
MODULE_VERSION("1.0");

File Makefile

EXTRA_CFLAGS=-Wall

obj-m += button_polling.o
obj-m += button_interrupt.o

KERNELDIR ?= /home/thonv12/yocto_imx/build-xwayland/tmp/work/mys_8mmx-poky-linux/linux-imx/5.4-r0/build

all:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
	
clean:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) clean

✔️ Conclusion

Ở bài này chúng ta đã biết về SysFs Integer. Tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu về cách tạo ra 1 SysFs từ đầu nhé.

💯 Exercise

Thực hành theo bài viết

📺 NOTE

📌 Reference

[1] i.MX Linux Reference Manual

[2] Linux Device Drivers 3rd Edition (LDD3)

[3] L. R., Linux Kernel Development (Developer’s Library), 3rd ed. Addison-Wesley Professional, 2010.

Provide feedback

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

💚 SysFs Integer Base 💛

👉 Introduction and Summary

1️⃣ Introduction

2️⃣ Summary

👉 Contents

1️⃣ Sysfs

2️⃣ Sử dụng command line để blynk led

3️⃣ Code c tạo gpio commandline

4️⃣ Sử dụng thư viện gpio

✔️ Conclusion

💯 Exercise

📺 NOTE

📌 Reference

FilesExpand file tree

034_SysFs_Integer.md

Latest commit

History

034_SysFs_Integer.md

File metadata and controls

💚 SysFs Integer Base 💛

👉 Introduction and Summary

1️⃣ Introduction

2️⃣ Summary

👉 Contents

1️⃣ Sysfs

2️⃣ Sử dụng command line để blynk led

3️⃣ Code c tạo gpio commandline

4️⃣ Sử dụng thư viện gpio

✔️ Conclusion

💯 Exercise

📺 NOTE

📌 Reference