嵌入式Linux应用开发-基础知识-第十八章系统对中断的处理③
嵌入式Linux应用开发-基础知识-第十八章系统对中断的处理③
- 第十八章 Linux系统对中断的处理 ③
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- 18.5 编写使用中断的按键驱动程序 ③
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- 18.5.1 编程思路
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- 18.5.1.1 设备树相关
- 18.5.1.2 驱动代码相关
- 18.5.2 先编写驱动程序
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- 18.5.2.1 从设备树获得 GPIO
- 18.5.2.2 从 GPIO获得中断号
- 18.5.2.3 申请中断
- 18.5.2.4 中断函数
- 18.6 IMX6ULL设备树修改及上机实验
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- 18.6.1 查看原理图确定按键引脚
- 18.6.2 修改设备树
- 18.6.3 上机实验
第十八章 Linux系统对中断的处理 ③
18.5 编写使用中断的按键驱动程序 ③
写在前面的话：对于 GPIO按键，我们并不需要去写驱动程序，使用内核自带的驱动程序drivers/input/keyboard/gpio_keys.c就可以，然后你需要做的只是修改设备树指定引脚及键值。
但是我还是要教你怎么从头写按键驱动，特别是如何使用中断。因为中断是引入其他基础知识的前提，后面要讲的这些内容都离不开中断：休眠-唤醒、POLL机制、异步通知、定时器、中断的线程化处理。
这些基础知识是更复杂的驱动程序的基础要素，以后的复杂驱动也就是对硬件操作的封装彼此不同，但是用到的基础编程知识是一样的。
18.5.1 编程思路
18.5.1.1 设备树相关
查看原理图确定按键使用的引脚，再在设备树中添加节点，在节点里指定中断信息。
例子：
gpio_keys_xxxxxx {
compatible = "xxxxxx,gpio_key";
gpios = <&gpio5 1 GPIO_ACTIVE_HIGH
&gpio4 14 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&key1_pinctrl
&key2_pinctrl>;
};
18.5.1.2 驱动代码相关
首先要获得中断号，参考上面《18.4.3 在代码中获得中断》；
然后编写中断处理函数；
最后 request_irq。
18.5.2 先编写驱动程序
参考：内核源码 drivers/input/keyboard/gpio_keys.c
使用 GIT命令载后，源码 gpio_key_drv.c位于这个目录下： 01_all_series_quickstart\
05_嵌入式 Linux驱动开发基础知识\source\
06_gpio_irq\
01_simple\
18.5.2.1 从设备树获得 GPIO
count = of_gpio_count(node);
for (i = 0; i < count; i++)
gpio_keys_xxxxxx[i].gpio = of_get_gpio_flags(node, i, &flag);
18.5.2.2 从 GPIO获得中断号
gpio_keys_xxxxxx[i].irq = gpio_to_irq(gpio_keys_xxxxxx[i].gpio);
18.5.2.3 申请中断
err = request_irq(gpio_keys_xxxxxx[i].irq, gpio_key_isr, \
IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, "xxxxxx_gpio_key", &gpio_keys_xxxxxx[i]);
18.5.2.4 中断函数
static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
{
struct gpio_key *gpio_key = dev_id;
int val;
val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod);
}
printk("key %d %d\n", gpio_key->gpio, val); return IRQ_HANDLED;
18.6 IMX6ULL设备树修改及上机实验
本实验的内核版本：
https://e.coding.net/weidongshan/imx-linux4.9.88 commit 6020a20c1277c6b511e5673eecd8523e376031c8
18.6.1 查看原理图确定按键引脚
18.6.2 修改设备树
对于一个引脚要用作中断时，
a. 要通过 PinCtrl把它设置为 GPIO功能；
b. 表明自身：是哪一个 GPIO模块里的哪一个引脚
运行 NXP提供的图形化设备树配置工具“i.MX Pins Tool v6”，点击左侧选中 GPIO5_IO01、GPIO4_IO14，如下图所示：
按上图右侧去修改设备树 arch/arm/boot/dts/xxxxxx_imx6ull-14x14.dts，修改结果放 GIT中。
使用 GIT命令载后，源码“修改后 xxxxxx_imx6ull-14x14.dts” 位于这个目录下(使用之前要改名为
“xxxxxx_imx6ull-14x14.dts”并上传到内核的 arch/arm/boot/dts目录)：
01_all_series_quickstart\
05_嵌入式 Linux驱动开发基础知识\source\
06_gpio_irq\
01_simple\
device_tree\
主要内容摘录如下：
GPIO5_IO01的 pinctrl定义：
&iomuxc_snvs {
pinctrl-names = "default_snvs";
pinctrl-0 = <&pinctrl_hog_2>;
imx6ul-evk {
key1_xxxxxx: key1_xxxxxx{ /*!< Function assigned for the core: Cortex-A7[ca7] */ fsl,pins = <
MX6ULL_PAD_SNVS_TAMPER1__GPIO5_IO01 0x000110A0
>;
};
GPIO4_IO14的 pinctrl定义：
&iomuxc {
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&pinctrl_hog_1>;
imx6ul-evk {
key2_xxxxxx: key2_xxxxxx{ /*!< Function assigned for the core: Cortex-A7[ca7] */ fsl,pins = <
MX6UL_PAD_NAND_CE1_B__GPIO4_IO14 0x000010B0
>;
};
定义这 2个按键的节点：
gpio_keys_xxxxxx {
compatible = "xxxxxx,gpio_key";
gpios = <&gpio5 1 GPIO_ACTIVE_HIGH
&gpio4 14 GPIO_ACTIVE_LOW>;
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&key1_xxxxxx &key2_xxxxxx>; };
把原来的 GPIO按键节点禁止掉：
gpio-keys {
compatible = "gpio-keys";
pinctrl-names = "default";
status = "disabled"; // 这句是新加的
18.6.3 上机实验
实验步骤如下：
- 编译设备树，把 xxxxxx_imx6ull-14x14.dtb放到板子的/boot目录，重启开发板。
- 编译驱动程序，安装驱动程序，操作按键。
大概命令列出如下：
// 1. 在电脑上设置工具链
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/xxxxxx_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
// 2. 进入内核目录后执行：
make dtbs // 生成 arch/arm/boot/dts/xxxxxx_imx6ull-14x14.dtb，请把它放到板子的/boot目录
// 3. 编译驱动: 先进入驱动程序目录，执行 make即可，把生成的 gpio_key_drv.ko放到开发板上
// 4. 重启开发板后，在板子上执行：
echo "7 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk insmod gpio_key_drv.ko
// 5. 按下、松开按键，可以看到输出信息： [ 48.396584] key 110 0
[ 48.569403] key 110 1
[ 49.321805] key 129 0
[ 49.498734] key 129 1
参考资料
中断处理不能嵌套：
https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=e58aa3d2d0cc
genirq: add threaded interrupt handler support
https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/commit/?id=3aa551c9b4c40018f0e261a178e3d25478dc04a9
Linux RT(2)－硬实时 Linux(RT-Preempt Patch)的中断线程化 https://www.veryarm.com/110619.html
Linux中断管理 (1)Linux中断管理机制
https://www.cnblogs.com/arnoldlu/p/8659981.html
Breakpoint 1, gpio_keys_gpio_isr (irq=200, dev_id=0x863e6930) at drivers/input/keyboard/gpio_keys.c:393
393 {
(gdb) bt
#0 gpio_keys_gpio_isr (irq=200, dev_id=0x863e6930) at drivers/input/keyboard/gpio_keys.c:393
#1 0x80270528 in __handle_irq_event_percpu (desc=0x8616e300, flags=0x86517edc) at kernel/irq/handle.c:145
#2 0x802705cc in handle_irq_event_percpu (desc=0x8616e300) at kernel/irq/handle.c:185
#3 0x80270640 in handle_irq_event (desc=0x8616e300) at kernel/irq/handle.c:202
#4 0x802738e8 in handle_level_irq (desc=0x8616e300) at kernel/irq/chip.c:518
#5 0x8026f7f8 in generic_handle_irq_desc (desc=<optimized out>) at ./include/linux/irqdesc.h:150
#6 generic_handle_irq (irq=<optimized out>) at kernel/irq/irqdesc.c:590
#7 0x805005e0 in mxc_gpio_irq_handler (port=0xc8, irq_stat=2252237104) at drivers/gpio/gpio-mxc.c:274
#8 0x805006fc in mx3_gpio_irq_handler (desc=<optimized out>) at drivers/gpio/gpio-mxc.c:291
#9 0x8026f7f8 in generic_handle_irq_desc (desc=<optimized out>) at ./include/linux/irqdesc.h:150
#10 generic_handle_irq (irq=<optimized out>) at kernel/irq/irqdesc.c:590
#11 0x8026fd0c in __handle_domain_irq (domain=0x86006000, hwirq=32, lookup=true, regs=0x86517fb0) at kernel/irq/irqdesc.c:627
#12 0x80201484 in handle_domain_irq (regs=<optimized out>, hwirq=<optimized out>, domain=<optimized out>) at ./include/linux/irqdesc.h:168
#13 gic_handle_irq (regs=0xc8) at drivers/irqchip/irq-gic.c:364
#14 0x8020b704 in __irq_usr () at arch/arm/kernel/entry-armv.S:464