Linux驱动修炼之道-按键

哈尔滨理工大学软件工程专业08-7李万鹏原创作品,转载请标明出处

http://blog.csdn.net/woshixingaaa/archive/2011/04/02/6299363.aspx

按键程序使用了驱动的很多知识。有中断,阻塞,等待队列,linux设备驱动模型等。
使用中断处理的步骤是:

  1. 向内核注册中断
  2. 实现中断处理函数。

安装中断的函数是:

释放的函数:

这里主要是申请中断信号线,这是一个非常宝贵的资源。request_irq中的参数dev_id用于共享中断信号线的时候,因为需要中断处理的设备肯定比中断信号线多的,所以一旦某一个触发了中断,内核需要在这条中断线上寻找发生中断的设备,由于大家使用的中断号是一样的,所以通过dev_id来识别,dev_id是唯一的。使用完要注意释放着宝贵的资源。从下边的程序可以看到注册中断是在open的时候,为什么不在注册模块的函数中呢,因为如果是在注册函数中除非卸载模块,这样这个驱动会一直占用中断号,而自己可能不用,这样就白白浪费了宝贵的资源。
中断处理的函数原型是:

第一个参数是irq,第二个是dev_id,第三个是struct pt_reg *regs,很少用,它保存了处理器进入中断代码之前的处理器上下文快照。注意返回值,如果处理程序发现其设备的确需要处理,则应返回IRQ_HANDLED;否则,返回值应该是IRQ_NONE。

在读取的时候使用的是阻塞机制,也就是说如果用户程序获得不到数据,就阻塞。此时那个进程进入休眠状态,被CPU的调度器从运行队列搬到等待队列。Linux内核中阻塞是通过等待队列来实现的。在Linux中,一个等待队列通过一个“等待队列头(wait queue head)”来管理。等待队列头是一个类型为wait_queue_head_t的结构体,定义在<linux/wait.h>中。

可通过如下方法静态定义并初始化一个等待队列:

或者用动态的方法:

Linux内核中的休眠方式是使用wait_event宏,如下:

queue是等待队列头,condition是等待条件。如果condition为0,则进行阻塞;否则,不阻塞。wait_event_interruptible宏与wait_event宏的区别是wait_event_interruptible是可以被信号中断的。当进程休眠时,它将期待某个条件在未来成为真;当一个进程被唤醒时,它必须再次检测它所等待的条件的确为真。
用来唤醒等待队列的函数:

wake_up会唤醒等待在给定queue上的所有进程。wake_up_interruptible只会唤醒那些执行可中断休眠的进程。

用户测试程序:

Makefile:

效果:

观察效果图,有的时候是按1次,有的是2,3,7等,看看用户程序,那里一直在读,如果按键不按下,则没有任何输出,因为读取进程被阻塞了,如果安下在读后按的次数会被清零。那应该都显示1啊,因为驱动程序中每按一次,在中断程序中唤醒等待进程,然后读取函数中进行了清零,应该每次都为1。可是,进程被唤醒后从等待队列搬到运行队列,在运行队列需要排队的,也就是说,可能不会立即获得时间片,这样下次中断又进行了加1,所以。。。哈哈

Linux驱动修炼之道-按键

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