基于中断的按键驱动实例
1、电路图如下：
2、驱动程序
2.1驱动源代码int_key\completion\driver\int_key_drv.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/irq.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#define USING_TASKLET
static int key_major = 0;
struct key_irq_desc { //定义结构体
unsigned int irq; /*按键对应的irq号该值在内核的头文件中已经定义好*/
int pin; /*对应哪个管脚*/
int pin_setting; /*该引脚设置为什么模式，下面用到的是外部中断模式*/
int number; /*跟数组下表一致*/
char *name; /*名字*/
};
/* 用来指定按键所用的外部中断引脚及中断触发方式, 名字 */
static struct key_irq_desc key_irqs [] = {
{IRQ_EINT8, S3C2410_GPG(0), S3C2410_GPG0_EINT8, 0, "KEY1"}, /* K1 */
{IRQ_EINT11, S3C2410_GPG(3), S3C2410_GPG3_EINT11, 1, "KEY2"}, /* K2 */
{IRQ_EINT13, S3C2410_GPG(5), S3C2410_GPG5_EINT13, 2, "KEY3"}, /* K3 */
{IRQ_EINT14, S3C2410_GPG(6), S3C2410_GPG6_EINT14, 3, "KEY4"}, /* K3 */
{IRQ_EINT15, S3C2410_GPG(7), S3C2410_GPG7_EINT15, 4, "KEY5"}, /* K3 */
{IRQ_EINT19, S3C2410_GPG(11), S3C2410_GPG11_EINT19, 5, "KEY6"}, /* K4 */
};
/* 按键被按下的次数(准确地说，是发生中断的次数) */
static volatile int key_values[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
/* 等待队列:
* 当没有按键被按下时，如果有进程调用key_read函数，
* 它将休眠
*/
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(key_waitq); //初始化一个等待队列头key_waitq
/* 中断事件标志, 中断服务程序将它置1，key_read将它清0 */
static volatile int ev_press = 0;/*标记按键是否被按下*/
#ifdef USING_TASKLET
static struct tasklet_struct key_tasklet; /*定义一个任务队列*/
static void key_do_tasklet(unsigned long); /*函数声明*/
//DECLARE_TASKLET(key_tasklet, key_do_tasklet, 0);
static void key_do_tasklet(unsigned long data)/*低半部函数*/
{
printk("key_do_tasklet\n");
}
#endif
static irqreturn_t key_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
struct key_irq_desc *key_irqs = (struct key_irq_desc *)dev_id;
int up = s3c2410_gpio_getpin(key_irqs->pin);//arch/arm/plat-s3c24xx/gpio.c /*读按键的状态按下或抬起*/
printk("<1>up=%d\n",up);
if (up)
key_values[key_irqs->number] = (key_irqs->number + 1) + 0x80;
else
key_values[key_irqs->number] += 1;
ev_press = 1; /* 表示中断发生了 */
wake_up_interruptible(&key_waitq); /* 唤醒休眠的进程 */
#ifdef USING_TASKLET
tasklet_schedule(&key_tasklet);
#endif
return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}
/* 应用程序对设备文件/dev/key执行open(...)时，
* 就会调用key_open函数
*/
static int key_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
int i;
int err;
for (i = 0; i < sizeof(key_irqs)/sizeof(key_irqs[0]); i++) {
// 注册中断处理函数
s3c2410_gpio_cfgpin(key_irqs[i].pin,key_irqs[i].pin_setting);
err = request_irq(key_irqs[i].irq, key_interrupt, 0, /*申请中断 中断共享？*/
key_irqs[i].name, (void *)&key_irqs[i]);/*(void*)&key_irqs[i]传递结构体的地址*/
set_irq_type(key_irqs[i].irq, IRQ_TYPE_EDGE_FALLING);//<linux/irq.h> 设置触发方式 这里设置为下降沿触发
// IRQ_TYPE_EDGE_RISING, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, IRQ_TYPE_EDGE_HIGH,
// IRQ_TYPE_EDGE_LOW
if (err)
break;
}
if (err) {
// 释放已经注册的中断
i--;
for (; i >= 0; i--) {
disable_irq(key_irqs[i].irq);
free_irq(key_irqs[i].irq, (void *)&key_irqs[i]);//(void *)&key_irqs[i]强制转换类型
}
return -EBUSY;
}
return 0;
}
/* 应用程序对设备文件/dev/key执行close(...)时，
* 就会调用key_close函数
*/
static int key_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
int i;
for (i = 0; i < sizeof(key_irqs)/sizeof(key_irqs[0]); i++) {
// 释放已经注册的中断
disable_irq(key_irqs[i].irq); /*禁止中断*/
free_irq(key_irqs[i].irq, (void *)&key_irqs[i]);/*释放中断号*/
}
return 0;
}
/* 应用程序对设备文件/dev/key执行read(...)时，
* 就会调用key_read函数
*/
static int key_read(struct file *filp, char __user *buff,
size_t count, loff_t *offp)
{
unsigned long err;
if (!ev_press) {
if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)/*非阻塞*/
return -EAGAIN;
else
/* 如果ev_press等于0，休眠,直到key_waitq被唤醒,并且ev_press为真*/
wait_event_interruptible(key_waitq, ev_press);/*是阻塞的*/
}
/* 执行到这里时，ev_press等于1，将它清0 */
ev_press = 0;
/* 将按键状态复制给用户，并清0 */
err = copy_to_user(buff, (const void *)key_values, min(sizeof(key_values), count));
memset((void *)key_values, 0, sizeof(key_values));
return err ? -EFAULT : min(sizeof(key_values), count);
}
/**************************************************
* 当用户程序调用select函数时，本函数被调用
* 如果有按键数据，则select函数会立刻返回
* 如果没有按键数据，本函数使用poll_wait等待
**************************************************/
static unsigned int key_poll(struct file *file,
struct poll_table_struct *wait) /*实现非阻塞轮询*/
{
unsigned int mask = 0;
poll_wait(file, &key_waitq, wait); /*把key_waitq添加到等待队列中去*/
if (ev_press)
mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
return mask;
}
/* 这个结构是字符设备驱动程序的核心
* 当应用程序操作设备文件时所调用的open、read、write等函数，
* 最终会调用这个结构中的对应函数
*/
static struct file_operations key_fops = {
.owner = THIS_MODULE, /* 这是一个宏，指向编译模块时自动创建的__this_module变量 */
.open = key_open,
.release = key_close,
.read = key_read,
.poll = key_poll,
};
/*
* Set up the cdev structure for a device.
*/
static void key_setup_cdev(struct cdev *dev, int minor,
struct file_operations *fops)
{
int err, devno = MKDEV(key_major, minor);
cdev_init(dev, fops);
dev->owner = THIS_MODULE;
dev->ops = fops;
err = cdev_add (dev, devno, 1);
/* Fail gracefully if need be */
if (err)
printk (KERN_NOTICE "Error %d adding key%d", err, minor);
}
/*
* We export one key device. There's no need for us to maintain any
* special housekeeping info, so we just deal with raw cdev.
*/
static struct cdev key_cdev;
/*
* 执行"insmod key_drv.ko" 命令时就会调用这个函数
*/
static int __init userkey_init(void)
//static int key_init(void)
{
int result;
dev_t dev = MKDEV(key_major, 0);
char dev_name[]="key";
/* Figure out our device number. */
if (key_major)
result = register_chrdev_region(dev, 1, dev_name);
else {
result = alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, dev_name);
key_major = MAJOR(dev);
}
if (result < 0) {
printk(KERN_WARNING "key: unable to get major %d\n", key_major);
return result;
}
if (key_major == 0)
key_major = result;
#ifdef USING_TASKLET
tasklet_init(&key_tasklet, key_do_tasklet, 0);
#endif
/* Now set up cdev. */
key_setup_cdev(&key_cdev, 0, &key_fops);
printk("key device installed, with major %d\n", key_major);
printk("The device name is: /dev/%s\n", dev_name);
return 0;
}
/*
* 执行rmod key_drv”命令时就会调用这个函数
*/
static void __exit userkey_exit(void)
//static void key_exit(void)
{
cdev_del(&key_cdev);
unregister_chrdev_region(MKDEV(key_major, 0), 1);
#ifdef USING_TASKLET
tasklet_kill(&key_tasklet);
#endif
printk("key device uninstalled\n");
}
/* 这两行指定驱动程序的初始化函数和卸载函数 */
module_init(userkey_init);
module_exit(userkey_exit);
/* 描述驱动程序的一些信息，不是必须的 */
MODULE_AUTHOR("Hanson He"); // 驱动程序的作者
MODULE_DESCRIPTION("S3C2410/S3C2440 KEY Driver"); // 一些描述信息
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); // 遵循的协议
2.2Makefile文件
ifeq ($(KERNELRELEASE),)
#KERNELDIR ?= /your/target/source/directory/
KERNELDIR ?=/home/student/linux-2.6.32.2
PWD := $(shell pwd)
modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
modules_install:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install
clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions
.PHONY: modules modules_install clean
else
obj-m := int_key_drv.o
endif
3、1用户程序
3.1用户源代码int_key\completion\user\key_test.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>
int main(void)
{
int i;
int key_fd;
int key_value[]={0,0,0,0,0,0};
/*打开键盘设备文件*/
key_fd = open("/dev/key", 0);
if (key_fd < 0) {
perror("open device key");
exit(1);
}
for (;;) {
fd_set rds;/*fd_set的数据结构，实际上是一long类型的数组，*/
/*每一个数组元素都能与一打开的文件句?/
/*(不管是socket句柄，还是其他文件或命名管道或设备句柄)建立联系*/
/*建立联系的工作由程序员完成，当调用select()时，*/
/*由内核根据IO状态修改fd_set的内容，由此来通知执行了select()的进程*/
/*哪一socket或文件发生了可读或可写事件。*/
int ret;
FD_ZERO(&rds); /*将rds清零使集合中不含任何key_fd*/
FD_SET(key_fd, &rds);//置入读的集合中 /*将key_fd置入rds集合中**/
/*使用系统调用select检查是否能够从/dev/key设备读取数据*/
ret = select(key_fd + 1, &rds, NULL, NULL, NULL);
/*读取出错则退出程序*/
if (ret < 0) {
perror("select");
exit(1);
}
if (ret == 0) {
printf("Timeout.\n");
}
/*能够读取到数据*/
else if (FD_ISSET(key_fd, &rds)) { /*在调用select()函数后，用FD_ISSET来检测key_fd在rdst集合中的状态是否变化返回整型*/
/*当检测到fd状态发生变化时返回真，否则，返回假（0）*/
/*开始读取键盘驱动发出的数据，注意key_value和键盘驱动中定义为一致的类型*/
int ret = read(key_fd, key_value, sizeof key_value);
if (ret != sizeof key_value) {
if (errno != EAGAIN)
perror("read key\n");
continue;
} else {
/*打印键值*/
for (i = 0; i < 6; i++)
printf("K%d %s, key value = 0x%02x\n", \
i+1, (key_value[i] & 0x80) ? "released": \
key_value[i] ? "pressed down" : "", key_value[i]);
key_value[i] = 0;
}
}
}
/*关闭设备文件句柄*/
close(key_fd);
return 0;
}
3.2Makefile文件
KERNELDIR ?=/opt/linux-2.6.34/include all: key_test key_test : key_test.c #arm-linux-gcc -I$(KERNELDIR) -s -Wl,-warn-common --static -o $@ $^ arm-linux-gcc -I$(KERNELDIR) -o $@ $^ clean : rm key_test
4、其中，注意上面用到技巧。
printf("K%d %s, key value = 0x%02x\n", \
i+1, (key_value[i] & 0x80) ? "released": key_value[i] ? "pressed down" : "", key_value[i]);
类似：#define MIN(A,B) ((A)<=(B)?(A):(B))
声明：本文非原创，整理自申嵌。