在Android 2.3(Gingerbread) 系统的时候，我写过一篇关于“Android 震动马达系统“的文章，当时的Linux内核还是2.6版本的。写那篇文章的目的，是想彻底的了解从硬件到驱动，再到应用的运作流程。完成了之后，文章一直仍在草稿箱里面没发表；今天看到，决定整理一下，重新发表。目的是想和大家分享自己对Android系统的一点认识：以马达为代表，来考究“Android是如何一步步工作的。它从硬件设计，到Linux驱动，再到HAL，再到JNI，再到Framework，最后到被应用调用，这整套的流程到底是怎么样的！”
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Part 1 马达的硬件设计
马达的震动原理很简单，给马达通电，马达就能震动。至于马达是如何工作，如何将电能转化为机械能，这不是我们关心的重点。但是，我们要需要了解如何控制马达的通电。在硬件上，我们是通过一个IO口(GPIO)去控制；对于马达而言，我们可以将IO理解为一个开关。当开关合上时，马达震动；开关断开，马达停止震动。
GPIO(General Purpose Input Output)，称为通用输入/输出。它可以被配置为中断、输入、输出等类型，从而对各个IO进行控制。对于马达而已，GPIO就相当于一个开关。下面看看硬件原理图中的马达部分，如下图：
注：上面原理图对应CPU是“三星A8”。不同平台的马达，马达的接法和GPIO都不一样；但原理都是类似的。
原理图中红线标注部分的含义：GPH3_3是马达的GPIO。三星A8中有很多组GPIO，而马达对应和GPH3_3连接。
Part 2 马达的驱动代码
知道马达的硬件设计之后，我们就可以进行Linux Driver开发工作，也就是编写马达的驱动。Linux的一个非常重要的特点，一切都是文件！而我们进行Linux Driver开发的目的，就是将硬件设备映射成一个文件；然后，我们可以通过操作文件，来操作对应的硬件设备。
OK！理解了驱动的作用和原理之后，我们接下来开发讲解马达的驱动开发。
1. Datasheet中相关信息
我们知道，马达是通过GPIO去控制；接下来，我们就是找到马达对应的GPIO信息，然后控制该GPIO即可。
通过马达的原理图，我们知道马达和GPH3_3相连接。我们查阅“三星A8 的Datasheet”，查找GPH3_3的相关信息。
所谓Datasheet，就是CPU芯片的数据手册。
上面记载了CPU的功能特性和操作方式等信息。任何一个厂家在发布它的芯片时，都会提供对应的Datasheet给它的客户；客户根据Datasheet上面所描述的CPU的特性，就可以进行相关的开发(当然，实际开发中可能还需要芯片厂商的支持)。例如，国内手机都是采用MTK平台，对于MTK方案开发商来说，它要开发MTK6577的产品。那么首先，MTK原厂会提供一份MTK6577的BSP包，BSP包中包括了MTK6577的Datasheet，也就是该芯片的数据手册。方案开发商有任何关于MTK6577的问题，都可以查阅该Datasheet。
说明：
(01) GPH3_3对应CPU中的寄存器是GPH3CON[3]。
(02) [15:12] 表示寄存器的第12~15位，一个寄存器共32 bits。而第三列的 0000, 0001, 0010, 0011, 1111表示“寄存器取不同值的时候，该GPIO的功能”。
例如， 0000表示将该GPIO作为输入，0001表示将GPIO作为输出，1111表示将该GPIO作为中断。
前面，我们已经说过，操作马达就是相当与将它作为一个开关操作。因此，我们需要将马达的GPIO设为“输入”类型；然后输入1，相当于开启马达；输入0，则是关闭马达！
下面，我们需要做的就是在Driver中将GPH3_3(也就是GPH3CON[3])映射为一个文件节点，并将它配置为“输入”类型，即将GPH3CON[3]的寄存器值设为0000。
2. 马达的驱动
我们编写马达驱动(drivers/misc/misc_sysfs.c)，将马达(vibrator)注册道platform总线上。源码如下：
1 #include <linux/kernel.h> 2 #include <linux/types.h> 3 #include <linux/module.h> 4 #include <linux/device.h> 5 #include <linux/platform_device.h> 6 #include <linux/delay.h> 7 #include <linux/irq.h> 8 #include <linux/interrupt.h> 9 #include <linux/sysfs.h> 10 #include <linux/input.h> 11 #include <mach/gpio.h> 12 13 // vibrator 对应的GPIO 14 #define VIBRATOR_POWER_PORT (S5PV210_GPH3(3)) 15 16 typedef struct combo_module__t { 17 unsigned char status_vibrator; 18 } combo_module_t ; 19 20 static combo_module_t combo_module; 21 22 /* 23 * vibrator初始化函数：申请GPIO，并初始化vibrator状态。 24 */ 25 static void combo_module_init(void) 26 { 27 if(gpio_request(VIBRATOR_POWER_PORT, "vibrator power")) { 28 printk("misc_sysfs.c request vibrator gpio failse.\n"); 29 } 30 gpio_pull_updown(VIBRATOR_POWER_PORT, PullDisable); 31 gpio_direction_output(VIBRATOR_POWER_PORT, GPIO_LOW); 32 33 combo_module.status_vibrator = 0; 34 } 35 36 /* 37 * vibrator控制函数 38 */ 39 staticvoid combo_module_control(void) 40 { 41 if(combo_module.status_vibrator) 42 { 43 gpio_direction_output(VIBRATOR_POWER_PORT, GPIO_HIGH); 44 } 45 else 46 { 47 gpio_direction_output(VIBRATOR_POWER_PORT, GPIO_LOW); 48 } 49 50 } 51 52 53 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 54 55 static ssize_t show_vibrator_onoff (struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf) 56 { 57 return sprintf(buf, "%d\n", combo_module.status_vibrator); 58 } 59 60 static ssize_t set_vibrator_onoff (struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count) 61 { 62 unsigned int val; 63 64 if(!(sscanf(buf, "%u\n", &val))) return -EINVAL; 65 66 //printk("set_vibrator_onoff:%d\n",val); 67 68 if(!val ) 69 { 70 combo_module.status_vibrator = 0; 71 combo_module_control(); 72 } 73 else 74 { 75 combo_module.status_vibrator = 1; 76 combo_module_control(); 77 78 msleep(val); 79 80 combo_module.status_vibrator = 0; 81 combo_module_control(); 82 } 83 84 return count; 85 } 86 87 static ssize_t show_vibrator_onoff (struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf); 88 static ssize_t set_vibrator_onoff (struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count); 89 // 将vibrator注册到sysfs文件系统。 90 // 参数说明： 91 // vibrator_onoff : vibrator对应在sysfs下的文件节点名称 92 // S_IRWXUGO : 文件节点的属性 93 // show_vibrator_onoff : 对应的读函数 94 // set_vibrator_onoff : 对应的写函数 95 static DEVICE_ATTR(vibrator_onoff, S_IRWXUGO, show_vibrator_onoff, set_vibrator_onoff); 96 97 98 static struct attribute *control_sysfs_entries[] = { 99 &dev_attr_vibrator_onoff.attr, 100 NULL 101 }; 102 103 static struct attribute_group control_sysfs_attr_group = { 104 .name = NULL, 105 .attrs = control_sysfs_entries, 106 }; 107 108 static int control_sysfs_probe(struct platform_device *pdev) 109 { 110 printk("vibrator probe"); 111 combo_module_init(); 112 combo_module_control(); 113 return sysfs_create_group(&pdev->dev.kobj, &control_sysfs_attr_group); 114 } 115 116 staticint control_sysfs_remove(struct platform_device *pdev) 117 { 118 sysfs_remove_group(&pdev->dev.kobj, &control_sysfs_attr_group); 119 120 return 0; 121 } 122 123 #ifdef CONFIG_PM 124 static int control_sysfs_resume(struct platform_device *dev) 125 { 126 127 combo_module_control(); 128 129 return 0; 130 } 131 132 static int control_sysfs_suspend(struct platform_device *dev, pm_message_t state) 133 { 134 135 combo_module_control(); 136 137 return 0; 138 } 139 #else 140 #define control_sysfs_suspend NULL 141 #define control_sysfs_resume NULL 142 #endif 143 144 145 static struct platform_driver control_sysfs_driver = { 146 .driver = { 147 .name = "misc_ctl", 148 .owner = THIS_MODULE, 149 }, 150 .probe = control_sysfs_probe, 151 .remove = control_sysfs_remove, 152 .suspend = control_sysfs_suspend, 153 .resume = control_sysfs_resume, 154 }; 155 156 static int __init control_sysfs_init(void) 157 { 158 // 将vibrator注册到platform总线 159 printk("vibrator init"); 160 return platform_driver_register(&control_sysfs_driver); 161 } 162 163 static void __exit control_sysfs_exit(void) 164 { 165 platform_driver_unregister(&control_sysfs_driver); 166 } 167 168 169 module_init(control_sysfs_init); 170 module_exit(control_sysfs_exit); 171 172 173 MODULE_DESCRIPTION("misc control driver"); 174 MODULE_AUTHOR("other"); 175 MODULE_LICENSE("GPL");