mmap 和访问 ARM 处理器中的 GPIO 配置寄存器

Question

我正在努力从 Linux 用户空间读取（和写入）硬件寄存器。目标是配置一些 GPIO 引脚，并能够设置和读取这些引脚。

根据处理器规范（来自 Freescale 的 imx27），控制 GPIO 的寄存器组的物理地址为 0x10015000

我的假设是我可以使用这样的东西：

unsigned long *gpio;
fd = open("/dev/mem", O_RDWR);
gpio = (unsigned long *) mmap(0, getpagesize(), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0x10015000);

我现在希望能够读取数据并将数据设置到处理器中的寄存器。问题是我读哪个位置都没有关系，我总是得到 0。

例如，物理位置 0x10015220 中的寄存器包含一个寄存器，显示哪些引脚在我们作为 GPIO。这默认为 0xFFFFFFFF。阅读这个寄存器，我希望得到不同于 0 的东西：

printf("PTC_GIUS: 0x%08lX\n", gpio[0x220]);

给PTC_GIUS: 0x00000000。

我哪里错了？

Answer 1

/dev/mem 上的 mmap 应该可以工作。您是否尝试过以 root 身份运行您的代码？也许某些安全措施阻止您的程序访问地址空间。还要确保您传递了正确的 GPIO 空间的物理地址。

您使用的方法在我运行 linux 的 Cortex-A8 ARM 板上运行没有问题。

如果你不能让它工作，除了为 gpio 找到或编写一个设备驱动程序之外，你无能为力（顺便说一句，编写一个不是那困难。）。

幸运的是，有人已经为您做到了这一点。您的文件系统中是否存在名为/dev/gpio 的节点？如果是这样，您已经有一个驱动程序。

在/dev/gpio 上进行谷歌搜索将为您提供有关如何使用它的所有详细信息。您还可以找到一个简单的 gpio 驱动程序的源代码，您可以根据需要对其进行修改。

Answer 2

此外，如果您使用的是 2009 年及以后的内核源代码，如果您希望您的内存访问不被缓存，您应该打开 /dev/mem 并设置 O_SYNC 标志。

Answer 3

如果您使用的是最新版本的 Linux 内核，它可能会阻止对 /dev/mem 设备的访问。用户模式访问该设备已被弃用且危险。它主要用于用户模式访问 X 中的视频内存。在嵌入式项目中，访问内存映射硬件（如 GPIO）会很有用。

检查您的内核编译标志是否有CONFIG_STRICT_DEVMEM 或其他限制访问/dev/mem 的标志。它可能会错误地阻止对该内存范围的访问。

然而，正如 Nils 所说，最好的解决方案是为 iMX27 找到一个 gpio 模块或自己编写。