在Linux下的中断方式读取按键驱动程序

// 在Linux下的中断方式读取按键驱动程序
//包含外部中断休眠加入poll机制
// 采用异步通知的方式
// 驱动程序发 ---> app接收（通过kill_fasync（）发送）
// 为了使设备支持异步通知机制，驱动程序中涉及以下3项工作：
// 1. 支持F_SETOWN命令，能在这个控制命令处理中设置filp->f_owner为对应进程ID。
// 不过此项工作已由内核完成，设备驱动无须处理。
// 2. 支持F_SETFL命令的处理，每当FASYNC标志改变时，驱动程序中的fasync（）函数将得以执行。
// 驱动中应该实现fasync（）函数。
// 3. 在设备资源可获得时，调用kill_fasync（）函数激发相应的信号
// 应用程序：
// fcntl（fd, F_SETOWN, getpid（））; // 告诉内核，发给谁
// Oflags = fcntl（fd, F_GETFL）;
// fcntl（fd, F_SETFL, Oflags | FASYNC）; // 改变fasync标记，最终会调用到驱动的faync > fasync_helper：初始化/释放fasync_struct
// 外部中断测试程序包含poll机制进程之间异步通信加入原子操作
// 原子操作:指的是在执行过程中不会被别的代码路径所中断的操作。
// 信号量的实现
// 阻塞 :是指在执行设备操作时若不能获得资源则挂起进程，直到满足可操作的条件后再进行操作。
// 被挂起的进程进入休眠状态，被从调度器的运行队列移走，直到等待的条件被满足。
// 非阻塞:进程在不能进行设备操作时并不挂起，它或者放弃，或者不停地查询，直至可以进行操作为止。
// 加入定时器消抖动功能#include <linux/module.h>#include <linux/kernel.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/init.h>#include <linux/delay.h>#include <linux/irq.h>#include <asm/uaccess.h>#include <asm/irq.h>#include <asm/io.h>#include <asm/arch/regs-gpio.h>#include <asm/hardware.h>#include <linux/poll.h>#define usingatomic （0） // 0使用信号量 1使用的是原子操作//设备类static struct class *Eint_class;// 设备节点static struct class_device *Eint_class_devs;// 地址映射volatile unsigned long *gpfcon;volatile unsigned long *gpfdat;volatile unsigned long *gpgcon;volatile unsigned long *gpgdat;// 全局变量存放中断读出的键值static unsigned int key_val;//创建一个休眠队列static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD（button_waitq）;/* 中断事件标志, 中断服务程序将它置1，third_drv_read将它清0 */static volatile int ev_press = 0;//信号量初始化结构体static struct fasync_struct *button_async_queue;// 定时器结构体struct timer_list buttons_timer;// 存储外部中断号和键值结构体变量static struct pin_desc *irq_pd;//定义结构体存放按键 pin 端口 key_val键值struct pin_desc{unsigned int pin;unsigned int key_val;};#if usingatomic//定义原子变量v并初始化为1atomic_t canopen = ATOMIC_INIT（1）;#else//定义互斥锁信号量static DECLARE_MUTEX（button_lock）;#endif//定义结构体数组存放中断端口和键值struct pin_desc pins_desc[4]={ {S3C2410_GPF0,0x01},{S3C2410_GPF2,0x02},{S3C2410_GPG3,0x03},{S3C2410_GPG11,0x04}};//中断服务程序//读取键值static irqreturn_t buttons_irq（int irq, void *ignored）{irq_pd = （ struct pin_desc *）ignored;mod_timer（&buttons_timer, jiffies+HZ/100）; //10ms 产生中断// return IRQ_RETVAL（IRQ_HANDLED）;return IRQ_HANDLED;}//定时器中断函数static void buttons_timer_function（unsigned long data）{struct pin_desc *pins_desc= irq_pd;unsigned int pinval;if（！pins_desc）return;pinval=s3c2410_gpio_getpin（pins_desc->pin）; //读取IO的值if（pinval）{key_val =0x80|pins_desc->key_val;}else{key_val =pins_desc->key_val;}ev_press = 1; /* 表示中断发生了 */wake_up_interruptible（&button_waitq）; /* 唤醒休眠的进程 */kill_fasync （&button_async_queue, SIGIO, POLL_IN）;//发送信号给app}//打开设备调用//初始化IO端口配置为输入模式//GPF0-->S2 GPF2-->S3 GPG3-->S4 GPG11-->S5static int Eint_drv_open（struct inode *inode, struct file *file）{// *gpfcon &=~（（3<<2*0）|（3<<2*2））;// *gpgcon &=~（（3<<3*2）|（3<<11*2））;#if usingatomicif（！atomic_dec_and_test（&canopen））// 原子操作{atomic_inc（&canopen）;//自加1printk（"this a user in the use of "）;return -EBUSY;//返回忙}#elseif （file->f_flags & O_NONBLOCK）{//非阻塞立马返回if （down_trylock（&button_lock））return -EBUSY;}else{down（&button_lock）;}#endifprintk（"Eint_drv_open successed！ "）;request_irq（IRQ_EINT0,buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "s2", &pins_desc[0]）;//EINT0边沿触发方式request_irq（IRQ_EINT2,buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "s3", &pins_desc[1]）;//EINT2边沿触发方式request_irq（IRQ_EINT11,buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "s4", &pins_desc[2]）;//EINT11边沿触发方式request_irq（IRQ_EINT19,buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, "s5", &pins_desc[3]）;//EINT19边沿触发方式return 0;}//write时候调用static ssize_t Eint_drv_write（struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos）{}//read时候调用//读取按键值ssize_t Eint_drv_read（struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos）{if（size ！= 1）return -EINVAL;if （file->f_flags & O_NONBLOCK）{//非阻塞立马返回if （！ev_press）return -EAGAIN;}else{//如果没有按键按下则休眠wait_event_interruptible（button_waitq,ev_press）;}//如果有按键动作发生的话则返回copy_to_user（buf, &key_val, 1）;ev_press = 0;//清中断标志位// printk（"key_val = 0x%x ", key_val）;}//关闭驱动时候调用static int Eint_drv_colse（struct inode *inode, struct file *file）{#if usingatomicatomic_inc（&canopen）;//自加1#elseup（&button_lock）;#endiffree_irq（IRQ_EINT0, &pins_desc[0]）;//EINT0释放中断free_irq（IRQ_EINT2, &pins_desc[1]）;//EINT2释放中断free_irq（IRQ_EINT11, &pins_desc[2]）;//EINT11释放中断free_irq（IRQ_EINT19, &pins_desc[3]）;//EINT19释放中断printk（"Eint_drv_colse successed！ "）;}//poll时候调用// 在规定时间内没有按下按键就返回超时//中断没有发生就return 0，在do_sys_poll中就会让系统休眠,唤醒休眠是chedule_timeout（__timeou）超时//中断发生 return POLLIN | POLLRDNORM，在do_sys_poll退出休眠，唤醒进程static unsigned int Eint_drv_poll（struct file *file, poll_table *wait）{unsigned int mask = 0;poll_wait（file, &button_waitq, wait）; //加入队列不会立即休眠if （ev_press）mask |= POLLIN | POLLRDNORM;return mask;}//在应用程序中使用fcnt（）时候调用static int Eint_drvl_fasync （int fd, struct file *filp, int on）{printk（" drivec:signal_fasync successed ！ "）;return fasync_helper （fd, filp, on, &button_async_queue）;}//告诉内核static struct file_operations Eint_drv_fops = {.owner = THIS_MODULE, // 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量.open = Eint_drv_open,.write = Eint_drv_write,.read = Eint_drv_read,.release= Eint_drv_colse,.poll = Eint_drv_poll,.fasync = Eint_drvl_fasync,};int major;//自动分配主设备号//安装驱动的时候调用//注册驱动创建设备类创建设备节点创建虚拟地址创建定时器任务int Eint_drv_init（void）{// 创建一个定时器init_timer（&buttons_timer）;buttons_timer.function = buttons_timer_function;add_timer（&buttons_timer）;major=register_chrdev（ 0, "key_drv",&Eint_drv_fops）;//告诉内核注册驱动Eint_class = class_create（THIS_MODULE, "key_drv"）;//获取一个设备信息类if （IS_ERR（Eint_class））return PTR_ERR（Eint_class）;Eint_class_devs = class_device_create（Eint_class, NULL, MKDEV（major, 0）, NULL, "buttons"）;if （unlikely（IS_ERR（Eint_class_devs）））return PTR_ERR（Eint_class_devs）;//转换虚拟地址gpfcon = （volatile unsigned long *）ioremap（0x56000050, 16）;gpfdat = gpfcon+1;gpgcon =（volatile unsigned long *）ioremap（0x56000060,16）;gpgdat =gpgcon+1;printk（"Eint_drv_init successed！ "）;return 0;}//卸载驱动程序的时候调用//卸载驱动删除设备删除设备节点删除地址映射void Eint_drv_exit（void）{unregister_chrdev（ major, "key_drv"）;//卸载驱动class_device_unregister（Eint_class_devs）;//删除设备class_destroy（Eint_class）;//删除设备节点iounmap（gpgcon）;//删除地址映射iounmap（gpfcon）;printk（" Eint_drv_exit successed！ "）;}module_init（Eint_drv_init）;module_exit（Eint_drv_exit）;MODULE_LICENSE（"GPL"）;本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2016-12/138154.htm