kobox : key_waitqueue.c -v1 怎样内核线程,怎样使用等待队列

平台:TQ2440 按键驱动

(1)在init中创建一个内核线程作为等待队列的处理函数,该内核线程是一个while(1)死循环,一直检测等待队列的触发条件

/* create a kernel thread */

kthread_run(key_wait_queue_handler, "thread_key_waitqueue", "[key_wait_queue]");

static int key_wait_queue_handler(void *name)
{
	int i = 0;
	int ret;
	unsigned int pin;

	printk("thread name:[%s]\n", name);

	while(1)
	{
		wait_event(key_driver_wq, condition == 1);

		if(condition == 1)
		{
			...
		}

		msleep(100);

		if(condition == 1)
		{
			condition = 0;
		}
	}

	return;
}

(2)中断中调度等待队列

static irqreturn_t kobox_gpio_irq_handle(int irq, void *dev_id)
{
	int key;

	disable_irq_nosync(irq);

	printk("irq = %d\n", irq);

	if(dev_id)
		printk("dev_id:%s\n", dev_id);

	switch(irq)
	{
		case IRQ_EINT1:
			key = 0;
			break;
		case IRQ_EINT4:
			key = 1;
			break;
		case IRQ_EINT2:
			key = 2;
			break;
		case IRQ_EINT0:
			key = 3;
			break;
		default:
			printk("invalid irq:%d\n", irq);
 			return IRQ_HANDLED;
 	}

	/* 去抖:延时100ms后,在buttons_timer中读取按键状态,如果还是按下的,就说明是被正常按下的
		使用timer是一种方式,后面再采用工作队列、tasklet中的方式来处理	*/
	condition = 1;
	wake_up(&key_driver_wq);

	enable_irq(irq);

	return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}

(3)驱动源码:

#include "key.h"

#define S3C_ADDR_BASE	0xF6000000
#define S3C_ADDR(x)	(S3C_ADDR_BASE + (x))
#define S3C2410_PA_UART		(0x50000000)
#define S3C2410_PA_GPIO		(0x56000000)
#define S3C_VA_UART	S3C_ADDR(0x01000000)	/* UART */
#define S3C24XX_PA_UART		S3C2410_PA_UART
#define S3C24XX_VA_UART		S3C_VA_UART
#define S3C24XX_PA_GPIO		S3C2410_PA_GPIO
#define S3C24XX_VA_GPIO		((S3C24XX_PA_GPIO - S3C24XX_PA_UART) + S3C24XX_VA_UART)

#define S3C2410_GPIOREG(x) ((x) + S3C24XX_VA_GPIO)

#define S3C2410_GPBCON	   S3C2410_GPIOREG(0x10)
#define S3C2410_GPBDAT	   S3C2410_GPIOREG(0x14)
#define S3C2410_GPBUP	   S3C2410_GPIOREG(0x18)

#define S3C2410_GPFCON	   S3C2410_GPIOREG(0x50)
#define S3C2410_GPFDAT	   S3C2410_GPIOREG(0x54)
#define S3C2410_GPFUP	   S3C2410_GPIOREG(0x58)

#define S3C2410_EXTINT0	   S3C2410_GPIOREG(0x88)
#define S3C2410_EXTINT1	   S3C2410_GPIOREG(0x8C)
#define S3C2410_EXTINT2	   S3C2410_GPIOREG(0x90)

#define S3C2410_CPUIRQ_OFFSET	 (16)
#define S3C2410_IRQ(x) ((x) + S3C2410_CPUIRQ_OFFSET)
/* main cpu interrupts */
#define IRQ_EINT0      S3C2410_IRQ(0)	    /* 16 */
#define IRQ_EINT1      S3C2410_IRQ(1)		/* 17 */
#define IRQ_EINT2      S3C2410_IRQ(2)		/* 18 */
#define IRQ_EINT4t7    S3C2410_IRQ(4)	    /* 20 */
#define IRQ_EINT4      S3C2410_IRQ(36)	   /* 52 */

#define IRQF_DISABLED		0x00000020
#define IRQF_SHARED		0x00000080
#define IRQF_PROBE_SHARED	0x00000100
#define __IRQF_TIMER		0x00000200
#define IRQF_PERCPU		0x00000400
#define IRQF_NOBALANCING	0x00000800
#define IRQF_IRQPOLL		0x00001000
#define IRQF_ONESHOT		0x00002000
#define IRQF_NO_SUSPEND	0x00004000
#define IRQF_FORCE_RESUME	0x00008000
#define IRQF_NO_THREAD		0x00010000
#define IRQF_EARLY_RESUME	0x00020000

typedef struct gpioRes
{
	int irqNum;		/* 中断号 */
	unsigned int ctrlReg;	/* 控制寄存器,用于设置复用为GPIO */
	unsigned int ctrlBit; 	/* 控制寄存器的哪一位,用于复用为GPIO */
	unsigned int trigReg;	/* 中断方式寄存器,设置中断的触发方式 */
	unsigned int trigBit;	/* 中断方式寄存器哪一位,设置中断的触发方式 */
	unsigned int irqFlag;	/* 共享还是不共享,注册中断的flag */
	char irqName[32];		/* 中断名称 */
	unsigned int gpfPin;	/* GPF的第几个pin */
	char Reserved[10];		/* 保留 */
}gpioRes;

unsigned int pressCnt[4] = {0, 0, 0, 0};

#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr)/sizeof((arr)[0]))

static int kobox_key_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	return 0;
}

static int kobox_key_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
	return 0;
}

static long kobox_key_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
			   unsigned long arg)
{
	return 0;
}

static int kobox_key_read(struct file *file, char __user *buff, size_t count, loff_t *pos)
{
	printk("Enter [%s][%d]\n", __FUNCTION__,__LINE__);
	copy_to_user(buff, &pressCnt[0], sizeof(pressCnt));

	return 0;
}

/*
GPF相关寄存器:

GPFCON 0x56000050 R/W Configures the pins of port F 0x0
GPFDAT 0x56000054 R/W The data register for port F Undef.
GPFUP  0x56000058 R/W Pull-up disable register for port F 0x000

K1: GPF1 -EINT1: GPF1 [3:2] 00 = Input	01 = Output 10 = EINT[1]  11 = Reserved
K2: GPF4 -EINT4: GPF4 [9:8] 00 = Input	01 = Output 10 = EINT[4]  11 = Reserved
K3: GPF2 -EINT2: GPF2 [5:4] 00 = Input	01 = Output 10 = EINT2]  11 = Reserved
K4: GPF0 -EINT0: GPF0 [1:0] 00 = Input	01 = Output 10 = EINT[0]  11 = Reserved
*/

gpioRes key_gpio_res[4] =
{
	{IRQ_EINT1, S3C2410_GPFCON, 2, S3C2410_EXTINT0, 5, NULL, "key1", 1},	/* key1 */
	{IRQ_EINT4, S3C2410_GPFCON, 8, S3C2410_EXTINT0, 17, IRQF_SHARED, "key2", 4},	/* key2 */
	{IRQ_EINT2, S3C2410_GPFCON, 4, S3C2410_EXTINT0, 9, NULL, "key3", 2},	/* key3 */
	{IRQ_EINT0, S3C2410_GPFCON, 0, S3C2410_EXTINT0, 1, NULL, "key4", 0},	/* key4 */
};

#define KEY_TIMER_DELAY1    (HZ/50)             //按键按下去抖延时20毫秒
#define KEY_TIMER_DELAY2    (HZ/10)             //按键抬起去抖延时100毫秒
#define KEY_COUNT 4
//static struct timer_list key_timers[KEY_COUNT];  //定义4个按键去抖动定时器
//static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);    //定义并初始化等待队列
static int condition = 0;
DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(key_driver_wq);
static int key_wait_queue_handler(void *name);

static void set_gpio_as_eint(void)
{
	int i;
	unsigned uiVal = 0;

	for(i=0; i<	ARRAY_SIZE(key_gpio_res); i++)
	{
		uiVal = readl(key_gpio_res[i].ctrlReg);
		uiVal &= ~(0x01 << key_gpio_res[i].ctrlBit);
		uiVal |= (0x01 << (key_gpio_res[i].ctrlBit + 1));
		writel(uiVal, key_gpio_res[i].ctrlReg);
	}

	return;
}

static void set_gpio_as_gpio(void)
{
	int i;
	unsigned uiVal = 0;

	for(i=0; i<	ARRAY_SIZE(key_gpio_res); i++)
	{
		uiVal = readl(key_gpio_res[i].ctrlReg);
		uiVal &= ~(0x01 << key_gpio_res[i].ctrlBit);
		uiVal &= ~(0x01 << (key_gpio_res[i].ctrlBit + 1));
		writel(uiVal, key_gpio_res[i].ctrlReg);
	}

	return;
}

static irqreturn_t kobox_gpio_irq_handle(int irq, void *dev_id)
{
	int key;

	disable_irq_nosync(irq);

	printk("irq = %d\n", irq);

	if(dev_id)
		printk("dev_id:%s\n", dev_id);

	switch(irq)
	{
		case IRQ_EINT1:
			key = 0;
			break;
		case IRQ_EINT4:
			key = 1;
			break;
		case IRQ_EINT2:
			key = 2;
			break;
		case IRQ_EINT0:
			key = 3;
			break;
		default:
			printk("invalid irq:%d\n", irq);
 			return IRQ_HANDLED;
 	}

	/* 去抖:延时100ms后,在buttons_timer中读取按键状态,如果还是按下的,就说明是被正常按下的
		使用timer是一种方式,后面再采用工作队列、tasklet中的方式来处理	*/
	condition = 1;
	wake_up(&key_driver_wq);

	enable_irq(irq);

	return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}

/*
GPF相关寄存器:

GPFCON 0x56000050 R/W Configures the pins of port F 0x0
GPFDAT 0x56000054 R/W The data register for port F Undef.
GPFUP  0x56000058 R/W Pull-up disable register for port F 0x000

K1: GPF1 -EINT1: GPF1 [3:2] 00 = Input	01 = Output 10 = EINT[1]  11 = Reserved
K2: GPF4 -EINT4: GPF4 [9:8] 00 = Input	01 = Output 10 = EINT[4]  11 = Reserved
K3: GPF2 -EINT2: GPF2 [5:4] 00 = Input	01 = Output 10 = EINT2]  11 = Reserved
K4: GPF0 -EINT0: GPF0 [1:0] 00 = Input	01 = Output 10 = EINT[0]  11 = Reserved
*/
/* 该函数返回0表示按键被按下,返回非0表示没有再被按下,认为这是电平毛刺导致的,是噪声信号
	所以,该函数返回0,表示有按键被按下,返回非0表示是抖动	*/
static int get_gpio_portf_value(unsigned int pin)
{
	int ret;
	unsigned int uiVal = 0;

	printk("I AM @ [%s][%d], pin:%d\n", __FUNCTION__,__LINE__, pin);	

	uiVal = readl(S3C2410_GPFDAT);
	ret = (0x1 << pin) & uiVal;

	printk("I AM @ [%s][%d], ret:%d\n", __FUNCTION__,__LINE__, ret);	

	return ret;
}

static int request_irq_for_gpio(void)
{
	int i;
	int ret;
	unsigned uiVal;
	int nouse;

	for(i=0; i<ARRAY_SIZE(key_gpio_res);i++)
	{
		/* 设置中断触发方式:下降沿有效,触发中断,以便根据GPIO的值来判断是否仍在按下 */
		uiVal = readl(key_gpio_res[i].trigReg);
		uiVal |= (0x1 << (key_gpio_res[i].trigBit));
		uiVal &= ~(0x1 << (key_gpio_res[i].trigBit + 1));
		writel(uiVal, key_gpio_res[i].trigReg);

		/* 注册中断 */
		ret = request_irq(key_gpio_res[i].irqNum,
						   kobox_gpio_irq_handle,
						   key_gpio_res[i].irqFlag,
						   key_gpio_res[i].irqName,
						   (void *)key_gpio_res[i].irqName);
		if(ret)
			printk("[func:%s][line:%d] request_irq failed, ret:%d!\n", __FUNCTION__,__LINE__,ret);
		else
			printk("[func:%s][line:%d] request_irq ok, irq:%d!\n", __FUNCTION__,__LINE__, key_gpio_res[i].irqNum);
	}

	return 0;
}

static int key_wait_queue_handler(void *name)
{
	int i = 0;
	int ret;
	unsigned int pin;

	printk("thread name:[%s]\n", name);

	while(1)
	{
		wait_event(key_driver_wq, condition == 1);

		if(condition == 1)
		{
			/* 将引脚由EINTX设置会GPIO */
			set_gpio_as_gpio();

			for(i=0; i<ARRAY_SIZE(key_gpio_res); i++)
			{
				pin = key_gpio_res[i].gpfPin;

				/* 读取对应引脚GPIO的值,返回0表示按键真正被按下,返回1表示抖动 */
				ret = get_gpio_portf_value(pin);
				if(0 == ret)
				{
					pressCnt[i]++;
					printk("key pressed: pressCnt[%d]:%d\n", i, pressCnt[i]);
				}
			}
			/* 将引脚设置回EINTX */
			set_gpio_as_eint();

			condition = 0;
		}

		msleep(1000);
	}

	return;
}

struct file_operations kobox_key_operations = {
	.owner          = THIS_MODULE,
	.open           = kobox_key_open,
	.read 			= kobox_key_read,
	.release        = kobox_key_release,
	.unlocked_ioctl = kobox_key_ioctl,
};

//GPB0
int major;
int minor;
struct cdev cdev;
struct class *kobox_key_class;
struct device *pstdev = NULL;
#define GPIO_KEY_NAME "kobox_key"

int __init key_drv_init(void)
{
	int error;
	dev_t dev;

	printk("#####enter key_drv_init!\n");

	major = register_chrdev(0, GPIO_KEY_NAME, &kobox_key_operations);
	if (major < 0)
	{
		printk(" can't register major number\n");
		return major;
	}

	/* create class */
	kobox_key_class = class_create(THIS_MODULE, GPIO_KEY_NAME);
	if(IS_ERR(kobox_key_class))
	{
		printk("class_create failed!\n");
		goto fail;
	}

	/* create /dev/kobox_gpio */
	pstdev = device_create(kobox_key_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, GPIO_KEY_NAME);
	if(!pstdev)
	{
		printk("device_create failed!\n");
		goto fail1;
	}

	/* set gpf0/1/2/4 as extern interrupt pins */
	set_gpio_as_eint();

	request_irq_for_gpio();

	/* create a kernel thread */
	kthread_run(key_wait_queue_handler, "thread_key_waitqueue", "[key_wait_queue]");

	printk("#####key_drv_init ok!\n");

	return 0;
fail1:
	class_destroy(kobox_key_class);
fail:
	unregister_chrdev(major, GPIO_KEY_NAME);
	return -1;
}

void __exit key_drv_exit(void)
{
	printk("exit gpio drv!\n");	

	device_destroy(kobox_key_class, MKDEV(major, 0));
	class_destroy(kobox_key_class);
	unregister_chrdev(major, GPIO_KEY_NAME);

	return;
}

module_init(key_drv_init);
module_exit(key_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
时间: 2024-08-06 09:40:49

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用户线程和内核线程

1.内核级线程:切换由内核控制,当线程进行切换的时候,由用户态转化为内核态.切换完毕要从内核态返回用户态:可以很好的利用smp,即利用多核cpu.windows线程就是这样的.用户态转化为内核态的时候需要进行上下文的切换,是耗时的操作,因为有寄存器值的保存装载,内存缓存的失效和载入,中断程序的执行等. 2. 用户级线程内核的切换由用户态程序自己控制内核切换,不需要内核干涉,少了进出内核态的消耗,但不能很好的利用多核Cpu,目前Linux pthread大体是这么做的. 线程的实现可以分为两类:用

kobox -- key_tasklet.c -v1

将key.c中的timer机制.key_wq.c中的workqueue机制改成tasklet机制,完成中断的下半部 需要特别注意:tasklet中不可休眠,其上下文是中断,而workqueue是可以休眠的,wq的上下文是内核线程 所以这里并没有去除抖动,如果需要延时去抖动,timer或者workqueue更合适 如果需要休眠,就不能选择tasklet #include "key.h" #define S3C_ADDR_BASE 0xF6000000 #define S3C_ADDR(x

(转)内核线程和用户线程的区别

内核级线程切换由内核控制,当线程进行切换的时候,由用户态转化为内核态.切换完毕要从内核态返回用户态:可以很好的利用smp,即利用多核cpu.windows线程就是这样的. 用户级线程内核的切换由用户态程序自己控制内核切换,不需要内核干涉,少了进出内核态的消耗,但不能很好的利用多核Cpu,目前Linux pthread大体是这么做的. 线程的实现可以分为两类:用户级线程(User-Level Thread)和内核线线程(Kernel-Level Thread),后者又称为内核支持的线程或轻量级进程

linux进程的地址空间,核心栈,用户栈,内核线程

linux进程的地址空间,核心栈,用户栈,内核线程 地址空间: 32位linux系统上,进程的地址空间为4G,包括1G的内核地址空间,和3G的用户地址空间. 内核栈: 进程控制块task_struct中保存了2个page大小的信息. 为什么每一个进程都是用各自的内核栈呢? 引用(http://hi.baidu.com/iruler/blog/item/0c3363f377ccc5c90a46e023.html)“ 假设某个进程通过系统调用运行在内核态(使用这个全局内核堆栈),此时如果被抢占,发生

Linux内核线程kernel thread详解--Linux进程的管理与调度(十)

日期 内核版本 架构 作者 GitHub CSDN 2016-06-02 Linux-4.5 X86 & arm gatieme LinuxDeviceDrivers Linux进程管理与调度-之-进程的描述 内核线程 为什么需要内核线程 Linux内核可以看作一个服务进程(管理软硬件资源,响应用户进程的种种合理以及不合理的请求). 内核需要多个执行流并行,为了防止可能的阻塞,支持多线程是必要的. 内核线程就是内核的分身,一个分身可以处理一件特定事情.内核线程的调度由内核负责,一个内核线程处于阻

内核线程和进程的区别

http://blog.csdn.net/tigerjibo/article/details/8299686 前言: 从 内核的角度来说,它并没有线程这个概念.Linux把所有线程都当做进程来实现.内核并没有准备特别的调度算法或者定义特别的数据结构来表示线程.相反, 线程仅仅被视为一个与其他进程共享某些资源的进程.每个线程都拥有唯一属于自己的task_struct,所以在内核中,它看起来就像是一个普通的进程 (只是该进程和其他一些进程共享某些资源,如地址空间) 一.内核线程 1.内核经常需要在后

Java线程与Linux内核线程的映射关系

Linux从内核2.6开始使用NPTL (Native POSIX Thread Library)支持,但这时线程本质上还轻量级进程. Java里的线程是由JVM来管理的,它如何对应到操作系统的线程是由JVM的实现来确定的.Linux 2.6上的HotSpot使用了NPTL机制,JVM线程跟内核轻量级进程有一一对应的关系.线程的调度完全交给了操作系统内核,当然jvm还保留一些策略足以影响到其内部的线程调度,举个例子,在linux下,只要一个Thread.run就会调用一个fork产生一个线程.

用户线程与内核线程的优缺点

转自http://col1.blog.163.com/blog/static/1909775192012719114033352/ 1 .内核级线程:切换由内核控制,当线程进行切换的时候,由用户态转化为内核态.切换完毕要从内核态返回用户态:可以很好的利用smp,即利用多核cpu.windows线程与Linux pthread大体是这么做的. 2. 用户级线程内核的切换由用户态程序自己控制内核切换,不需要内核干涉,少了进出内核态的消耗,但不能很好的利用多核Cpu, 线程的实现可以分为两类:用户级线