linux驱动开发--中断:按键中断

简介: <h1>1、中断定义</h1> <p>中断是指cpu在执行过程中,出现了某些突发事件时cpu必须暂停执行当前的程序,转去处理突发事件,处理完毕后cpu又返回原程序被中断的位置并继续执行。<br></p> <h1>2、中断分类</h1> <p><img src="http://img.blog.csdn.net/20140214085827750" alt=""><br></p> <

1、中断定义

中断是指cpu在执行过程中,出现了某些突发事件时cpu必须暂停执行当前的程序,转去处理突发事件,处理完毕后cpu又返回原程序被中断的位置并继续执行。

2、中断分类


3、Linux中断处理程序结构

a.在Linux系统中,中断处理程序分解为两个半部:顶半部(TopHalf)和底半部(BottomHalt)。
b.顶半部:完成尽可能少的比较紧急的功能,往往只是简单的读取寄存器中的中断状态并清除中断标志后就进行“登记中断”的工作,也就是将底半部处理程序挂到该设备的底半部执行队列中去,该过程不可中断。
c.底半部:它将完成中断时间的绝大多数任务,该部分任务不是非常紧急,并且相对比较耗时,该部分可以被新的中断打断。

4、中断编程

实现在内核源码kernel/irq/manage.c中
申请中断
int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long irqflags, const char *name, void *dev_id);
irq:待申请的中断号
handler:待注册的中断处理函数
irqflags:中断标志
name:中断设备的名称
dev_id:传递给中断处理函数的指针,通常用于共享中断时传递设备结构体指针
返回:成功返回0, 失败返回负值
-EINVAL:表示申请的中断号无效火种中断处理函数指针为空
-EBUSY:表示中断已经被占用并且不能共享
中断申请常见中断标志
IRQF_SHAREED:表示多个设备共享中断
IRQF_SAMPLE_RANDOM:用于随机数种子的随机采样
IRQF_TRIGGER_RISING:上升沿触发中断
IRQF_TRIGGER_FALLING:下降沿触发中断
IRQF_TRIGGER_HIGH:高电平触发中断
IRQF_TRIGGER_LOW:低电平触发中断
中断处理函数
irqreturn_t (*irq_handler_t)(int irq, void *dev_id);
irq:中断号
dev_id:通常传递设备结构体指针
返回:IRQ_NONE:未做处理、IRQ_HANDLED:正常处理后应该返回该值
中断释放
void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id):
irq:待释放的IRQ号
dev_id:传递给中断处理函数的指针

/**
*Copyright (c) 2013.TianYuan
*All rights reserved.
*
*文件名称: irq.c
*文件标识: 按键1的中断,测试的时候需要裁剪掉内核中自带的按键驱动
*make menuconfig--- device drivers 
*input keyboards ---s3c gpio keypad supports
#cat /proc/interrupts : 32(中断号) :intertupt_demo
*
*当前版本:1.0
*作者:wuyq 
*
*取代版本:xxx
*原作者:xxx
*完成日期:2014-02-14
*/
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/slab.h>
#include <asm/uaccess.h>

#include <asm/gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>
#include <linux/spinlock_types.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/interrupt.h>


MODULE_LICENSE("GPL");
#define CDD_MAJOR	200//cat /proc/devices找一个尚未使用的
#define CDD_MINOR	0
#define CDD_COUNT	10
dev_t dev = 0;
u32 cdd_major = 0;
u32 cdd_minor = 0;

struct class *dev_class = NULL;
#define BUF_SIZE	100
struct cdd_cdev{
	struct cdev cdev;
	struct device *dev_device;
	u8 led;
	
	char kbuf[BUF_SIZE];
	
	u32 data_len;//记录缓冲区中已经写入数据的长度
	//定义等待队列头
	wait_quue_head_t wqh;
};

struct cdd_cdev *cdd_cdevp = NULL;

unsigned long led_gpio_table[2] = {
	S5PV210_GPC1(3),//数字
	S5PV210_GPC1(4),
};

int cdd_open(struct inode* inode, struct file *filp)
{
	struct cdd_cdev *pcdevp = NULL;
	printk("enter cdd_open!\n");

	pcdevp = container_of(inode->i_cdev, struct cdd_cdev, cdev);
	printk("led = %d\n", pcdevp->led);
	
	/*获取信号量*/
	//down获取信号量不成功,会导致进程睡眠(第3个进程的时候)
	//down(&pcdevp->sem_open);
	if(down_interruptible(&pcdevp->sem_open)<0){
		return -1;
	}
	filp->private_data = pcdevp;
	//申请gpio管脚
	gpio_request(led_gpio_table[0], "GPC1_3");
	gpio_request(led_gpio_table[1], "GPC1_4");
	
	return 0;
}

int cdd_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *offset)
{
	int ret = 0;
	u32 pos = *offset;
	u32 cnt = count;
	
	struct cdd_cdev *cdevp = filp->private_data;
#if 0
	//定义并初始化一个等待队列
	DECLARE_WAITQUEUE(wq, current);
	//将等待队列添加到wqh指向的链表
	add_wait_queue(&pcdevp->wqh, &wq);
	//判断设备有没有数据供用户空间读,假设led不为0,表示有数据供用户空间读取
	if(pcdevp->led == 0){
		printk("no data for reading! sleep...\n");
		//设置当前线程为睡眠状态
		set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
		schedule();//内核调度cpu的算法
		printk("have data for reading!\n");
	}
	//从指定的链表中删除等待队列
	remove_wait_queue(&pcdevp->wqh, &wq);
#endif
	wait_event_interruptible(pcdevp->wqh, pcdevp->led != 0); 
	
	//printk("enter cdd_read!\n");
	if(cnt > (cdevp->data_len-pos) ){
		cnt = cdevp->data_len - pos;
	}
	
	ret = copy_to_user(buf, cdevp->kbuf+pos, cnt);
	//printk("kernel kbuf content:%s\n", cdevp->kbuf);
	*offset += cnt;
	
	pcdevp->led = 0;
	
	return ret;
}

int cdd_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *offset)
{
	int ret = 0;
	struct cdd_cdev *cdevp = filp->private_data;
	u32 pos = *offset;
	u32 cnt = count;
	
	//printk("enter cdd_write!\n");
	if(cnt > (BUF_SIZE - pos) ){
		cnt = BUF_SIZE - pos;
	}
	ret = copy_from_user(cdevp->kbuf+pos, buf, cnt);
	*offset += cnt;
	if(*offset > cdevp->data_len){
		cdevp->data_len = *offset;
	}
	pcdevp->led = 1;
	//唤醒等待队列头中的一个等待队列
	wake_up_interruptible(&pcdevp->wqh);
	
	
	return ret;
}

int cdd_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long data)
{
	//printk("enter cdd_ioctl!\n");
	switch(cmd){
		case 1://点亮灯
			//设置管脚为输出功能
			//参数:1.要设置的管脚编号2.默认的输出值 0低电平1高电平
			gpio_direction_output(led_gpio_table[data], 0);
			//禁止内部上拉
			s3c_gpio_setpull(led_gpio_table[data], SEC_GPIO_PULL_NONE);
			//设置输出值
			gpio_set_value(led_gpio_table[data], 1);
			
			break;
		case 0://熄灭灯
			
			//设置管脚为输出功能
			//参数:1.要设置的管脚编号2.默认的输出值 0低电平1高电平
			gpio_direction_output(led_gpio_table[data], 0);
			//禁止内部上拉
			s3c_gpio_setpull(led_gpio_table[data], SEC_GPIO_PULL_NONE);
			//设置输出值
			gpio_set_value(led_gpio_table[data], 0);
			
			break;
		default:
			return -EINVAL;
	}
	
	
	return 0;
}

int cdd_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	struct cdd_cdev *pcdevp = filp->private_data;
	printk("enter cdd_release!\n");
	
	gpio_free(led_gpio_table[0]);
	gpio_free(led_gpio_table[1]);
	up(&pcdevp->sem_open);
	return 0;
}

loff_t cdd_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence)
{
	struct cdd_cdev *pcdevp = filp->private_data;
	loff_t newpos = 0;
	switch(whence){
		case SEEK_SET:
			newpos = offset;
			break;
		case SEEK_CUR:
			newpos = filp->f_pos + offset;
			break;
		case SEEK_END:
			newpos = pcdevp->data_len + offset;
			break;
		default:
			return -EINVAL;//无效的参数
	}
	
	if( newpos<0 || newpos>= BUF_SIZE ){
		return -EINVAL;
	}
	filp->f_pos = newpos;
	return newpos;
}

unsigned int cdd_poll(struct file *filp, struct poll_table_struct *wait)
{
	unsigned int mask = 0;
	struct cdd_cdev pcdevp = filp->private_data;
	printk("enter cdd_poll!\n");
	poll_wait(filp, &pcdep->wqh, wait);
	//led不为0即可读
	if(pcdevp->led){
		mask = POLLIN | POLLRDNORM;
	}
	return mask;
}

struct file_operations cdd_fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = cdd_open,
	.read = cdd_read,
	.write = cdd_write,
	.ioctl = cdd_ioctl,
	.release = cdd_release,
	.llseek = cdd_llseek,
	.poll = cdd_poll,
};

irqreturn_t cdd_isr(int irq, void *dev_id)
{
	printk("occur up key press or release!\n");
	return IRQ_HANDLED;
}

int __init cdd_init(void)
{
	int ret = 0;
	int i = 0;
	
	if(cdd_major){
		dev = MKDEV(CDD_MAJOR, CDD_MINOR);//生成设备号
		//注册设备号;1、要注册的起始设备号2、连续注册的设备号个数3、名字
		ret = register_chrdev_region(dev, CDD_COUNT, "cdd_demo");
	}else{
		// 动态分配设备号
		ret = alloc_chrdev_region(&dev, cdd_minor, CDD_COUNT, "cdd_demo02");
	}
	
	if(ret < 0){
		printk("register_chrdev_region failed!\n");
		goto failure_register_chrdev;
	}
	//获取主设备号
	cdd_major = MAJOR(dev);
	printk("cdd_major = %d\n", cdd_major);
	
	cdd_cdevp = kzalloc(sizeof(struct cdd_cdev)*CDD_COUNT, GFP_KERNEL);
	if(IS_ERR(cdd_cdevp)){
		printk("kzalloc failed!\n");
		goto failure_kzalloc;
	}
	/*创建设备类*/
	dev_class = class_create(THIS_MODULE, "cdd_class");
	if(IS_ERR(dev_class)){
		printk("class_create failed!\n");
		goto failure_dev_class;
	}
	for(i=0; i<CDD_COUNT; i++){
		/*初始化cdev*/
		cdev_init(&(cdd_cdevp[i].cdev), &cdd_fops);
		/*添加cdev到内核*/
		cdev_add(&(cdd_cdevp[i].cdev), dev+i, 1);
		
		/* “/dev/xxx” */
		device_create(dev_class, NULL, dev+i, NULL, "cdd%d", i);
		
		cdd_cdevp[i].led = i;
		//初始化等待队列头
		init_waitqueue_head(&cdd_cdevp[i].wqh);
	}
	
	//注册中断
	request_irq(IRQ_EINT0, cdd_isr, IRQF_TRIGGER_FALLING  | IRQF_TRIGGER_RISING, "interrupt_demo", NULL);
	
	return 0;
failure_dev_class:
	kfree(cdd_cdevp);
failure_kzalloc:
	unregister_chrdev_region(dev, CDD_COUNT);
failure_register_chrdev:
	return ret;
}

void __exit cdd_exit(void)
{
/*逆序消除*/
	int i = 0;
	for(; i < CDD_COUNT; i++){
		device_destroy(dev_class, dev+i);
		cdev_del(&(cdd_cdevp[i].cdev));
		//cdev_del(&((cdd_cdevp+i)->cdev));
	}
	class_destroy(dev_class);
	kfree(cdd_cdevp);
	unregister_chrdev_region(dev, CDD_COUNT);
	
	free_irq(IRQ_EINT0, NULL);
	
}	

module_init(cdd_init);
module_exit(cdd_exit);


目录
相关文章
|
19天前
|
Linux 编译器 Android开发
FFmpeg开发笔记(九)Linux交叉编译Android的x265库
在Linux环境下,本文指导如何交叉编译x265的so库以适应Android。首先,需安装cmake和下载android-ndk-r21e。接着,下载x265源码,修改crosscompile.cmake的编译器设置。配置x265源码,使用指定的NDK路径,并在配置界面修改相关选项。随后,修改编译规则,编译并安装x265,调整pc描述文件并更新PKG_CONFIG_PATH。最后,修改FFmpeg配置脚本启用x265支持,编译安装FFmpeg,将生成的so文件导入Android工程,调整gradle配置以确保顺利运行。
FFmpeg开发笔记(九)Linux交叉编译Android的x265库
|
1月前
|
安全 Linux API
Linux设备模型统一:桥接硬件多样性与应用程序开发的关键
在Linux的宏大世界中,各种各样的硬件设备如星辰般繁多。从常见的USB设备到复杂的网络接口卡,从嵌入式设备到强大的服务器,Linux需要在这些差异极大的硬件上运行。这就引出了一个问题:Linux是如何统一这些不同硬件的设备模型的呢?本文将探讨Linux是如何针对不同的硬件统一设备模型的,这一统一的设备模型对于应用程序开发人员来说又有何意义。让我们一探究竟🕵️‍♂️。
Linux设备模型统一:桥接硬件多样性与应用程序开发的关键
|
2月前
|
算法 Linux 测试技术
Linux C++开发中的代码优化之道:把握时机与策略
Linux C++开发中的代码优化之道:把握时机与策略
50 0
|
20天前
|
Unix Linux Shell
FFmpeg开发笔记(八)Linux交叉编译Android的FFmpeg库
在Linux环境下交叉编译Android所需的FFmpeg so库,首先下载`android-ndk-r21e`,然后解压。接着,上传FFmpeg及相关库(如x264、freetype、lame)源码,修改相关sh文件,将`SYSTEM=windows-x86_64`改为`SYSTEM=linux-x86_64`并删除回车符。对x264的configure文件进行修改,然后编译x264。同样编译其他第三方库。设置环境变量`PKG_CONFIG_PATH`,最后在FFmpeg源码目录执行配置、编译和安装命令,生成的so文件复制到App工程指定目录。
FFmpeg开发笔记(八)Linux交叉编译Android的FFmpeg库
|
1天前
|
存储 负载均衡 网络协议
X86 linux异常处理与Ipipe接管中断/异常
本文讲述了X86平台上Xenomai的ipipe如何接管中断处理。首先回顾了X86中断处理机制,包括IDT(中断描述符表)的工作原理和中断处理流程。接着详细介绍了Linux中中断门的初始化,包括门描述符的结构、中断门的定义和填充,以及IDT的加载。在异常处理部分,文章讲解了早期异常处理和start_kernel阶段的异常向量初始化。最后,讨论了APIC和SMP中断在IDT中的填充,以及剩余中断的统一处理。文章指出,ipipe通过在中断入口处插入`__ipipe_handle_irq()`函数,实现了对中断的拦截和优先处理,确保了实时性。
7 0
X86 linux异常处理与Ipipe接管中断/异常
|
5天前
|
安全 Linux Android开发
FFmpeg开发笔记(十六)Linux交叉编译Android的OpenSSL库
该文介绍了如何在Linux服务器上交叉编译Android的FFmpeg库以支持HTTPS视频播放。首先,从GitHub下载openssl源码,解压后通过编译脚本`build_openssl.sh`生成64位静态库。接着,更新环境变量加载openssl,并编辑FFmpeg配置脚本`config_ffmpeg_openssl.sh`启用openssl支持。然后,编译安装FFmpeg。最后,将编译好的库文件导入App工程的相应目录,修改视频链接为HTTPS,App即可播放HTTPS在线视频。
FFmpeg开发笔记(十六)Linux交叉编译Android的OpenSSL库
|
10天前
|
前端开发 Linux iOS开发
【Flutter前端技术开发专栏】Flutter在桌面应用(Windows/macOS/Linux)的开发实践
【4月更文挑战第30天】Flutter扩展至桌面应用开发,允许开发者用同一代码库构建Windows、macOS和Linux应用,提高效率并保持平台一致性。创建桌面应用需指定目标平台,如`flutter create -t windows my_desktop_app`。开发中注意UI适配、性能优化、系统交互及测试部署。UI适配利用布局组件和`MediaQuery`,性能优化借助`PerformanceLogging`、`Isolate`和`compute`。
【Flutter前端技术开发专栏】Flutter在桌面应用(Windows/macOS/Linux)的开发实践
|
13天前
|
编解码 Linux
FFmpeg开发笔记(十二)Linux环境给FFmpeg集成libopus和libvpx
在《FFmpeg开发实战》一书中,介绍了如何在Linux环境下为FFmpeg集成libopus和libvpx,以支持WebM格式的Opus和VP8/VP9编码。首先,下载并安装libopus。接着,下载并安装libvpx。最后,在FFmpeg源码目录下,重新配置FFmpeg,启用libopus和libvpx,编译并安装。通过`ffmpeg -version`检查版本信息,确认libopus和libvpx已启用。
FFmpeg开发笔记(十二)Linux环境给FFmpeg集成libopus和libvpx
|
13天前
|
编解码 Linux
FFmpeg开发笔记(十)Linux环境给FFmpeg集成vorbis和amr
在Linux环境下,为FFmpeg添加对AAC、MP3、OGG和AMR音频格式的支持,需安装libogg、libvorbis和opencore-amr库。首先,从官方源下载各库的最新源码,如libogg-1.3.5、libvorbis-1.3.7和opencore-amr-0.1.6,然后解压并依次执行`./configure`、`make`和`make install`进行编译安装。接着,在FFmpeg源码目录中,使用`./configure`命令重新配置,并重新编译安装FFmpeg。最后,验证FFmpeg版本信息确认已启用ogg和amr支持。
FFmpeg开发笔记(十)Linux环境给FFmpeg集成vorbis和amr
|
1月前
|
Linux API C语言
FFmpeg开发笔记(一)搭建Linux系统的开发环境
本文指导初学者如何在Linux上搭建FFmpeg开发环境。首先,由于FFmpeg依赖第三方库,可以免去编译源码的复杂过程,直接安装预编译的FFmpeg动态库。推荐网站<https://github.com/BtbN/FFmpeg-Builds/releases>提供适用于不同系统的FFmpeg包。但在安装前,需确保系统有不低于2.22版本的glibc库。详细步骤包括下载glibc-2.23源码,配置、编译和安装。接着,下载Linux版FFmpeg安装包,解压至/usr/local/ffmpeg,并设置环境变量。最后编写和编译简单的C或C++测试程序验证FFmpeg环境是否正确配置。
FFmpeg开发笔记(一)搭建Linux系统的开发环境