IMX257实现GPIO-IRQ中断按键驱动程序
2015-02-18 李海沿
????昨天我们已经实现了中断查询的方式实现GPIO按键驱动程序，但是，有一个缺点就是，当我们把应用程序放在后台执行时，即便没有按键，应用程序while循环中的read函数也不断的在运行，严重的导致了CPU资源的浪费。
????本文中，我们在前面按键查询驱动程序的基础上来修改。
????大概介绍一下设计思路吧：
????和前面的差不多，当我们加载驱动时，首先在init函数中，对GPIO功能进行模式设置，都设置为GPIO模式，然后申请GPIO引脚的内存，
接着，当我们应用程序使用ioctl函数的gpio_input命令时，将所有的GPIO引脚设置为输入，并且22K上拉模式，当应用程序使用read函数读取时，如果按键没有按下，则会在read函数中睡眠（可被中断唤醒），交出CPU的使用权，当按键按下时，首先会在中断程序中进行唤醒操作，在read函数中接着运行，读取GPIO引脚的电平，并且将数据从内核空间传递到用户空间中，并且打印出来。
????最后，当我们不要用驱动程序时，rsmod会调用exit函数，释放所有我们已经申请的GPIO资源。
????好了，大概的思路就是这样，和前面的查询驱动程序，差不多，只不过就加了一个中断，和睡眠而已。
附上驱动程序代码：
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大概讲解一下中断的实现：
如上面的程序所示：
- 配置中断
当我们要使用中断时，第一步肯定是要配置中断。所以，在我们的ioctl函数的gpio_input命令中，如下代码主要的功能就是配置各个引脚为中断模式，下降沿触发，中断的名称为key_GPIOm_n。
还有一个就是注册中断函数，告诉内核，我们中断的处理函数为key_irq。
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Request_irq(IOMUX_TO_IRQ(GPIO2_7), key_irq, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key_GPIO2_7", (void *)1); request_irq(IOMUX_TO_IRQ(GPIO2_6), key_irq, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key_GPIO2_6", (void *)1); request_irq(IOMUX_TO_IRQ(GPIO2_9), key_irq, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key_GPIO2_9", (void *)1); request_irq(IOMUX_TO_IRQ(GPIO2_10), key_irq, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key_GPIO2_10", (void *)1); request_irq(IOMUX_TO_IRQ(GPIO2_11), key_irq, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key_GPIO2_11", (void *)1); request_irq(IOMUX_TO_IRQ(GPIO2_21), key_irq, IRQF_TRIGGER_FALLING, "key_GPIO2_21", (void *)1); |
- read函数中睡眠
中断配置好后，就开始使用中断，当我们用户程序read函数到来，而我们的按键却并没有按下时，为了节省资源，我们就可以让程序睡眠SLEEP，
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//如果按键没有按下，没有中断，休眠 wait_event_interruptible(key_interrupt_wait,ev_press); ev_press = 0; //清除中断时设置的ev_pre = 1 |
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- 中断唤醒程序
当中断到来时，由于前面我们的程序在read函数中已经处于睡眠态了，所以我们中断的作用就是把我们的程序唤醒，在read函数中继续运行，读取相应的数据
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/* 中断程序key_irq */ static irqreturn_t key_irq(int irq, void *dev_id) { ????//发生了中断 ????printk("<0>function interrupt key_irq!\n\n"); ????ev_press = 1; ????wake_up_interruptible(&key_interrupt_wait); ? ????return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED); } |
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接下来，附上应用程序源代码；
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应用程序中，我们就不需要利用应用程序来检测是否按下，可以把检测的if判断语句去掉。
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接下来的编译工作就不赘述：
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Insmod ? ./test/key_test & (这里加 & 的意思是，在后台执行) ? cat /proc/interrupts |
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结果如图所示：
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查看中断，可以看到我们前面设置的中断名字。
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当我们的按键按下，应用程序在后台检测到，就会打印出我们当前的引脚电平
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程序编写过程中碰到的错误：
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error: expected ‘=‘, ‘,‘, ‘;‘, ‘asm‘ or ‘__attribute__‘ before ‘{‘ token |
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- ： 很难想象，当我们的函数名字与头文件中的函数发生冲突时，gcc报错报的不是名字冲突，而是告诉我们前面缺少了;或者括号，
因为这个问题，耗费了我足足一个下午加一个晚上的时间，事实证明，写程序时一定要仔细，否则查找错误的过程真的很痛苦，花的时间远比重新编写程序的时间多得多。
分析：
开始，我们的init函数名称为key_init,
头文件包含为linux/inerrupt.h
经过测试使用 linux/rtc.h 或者 linux/serial_reg.h 时效果一样。
编译后结果如图所示：
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而当我们将函数名修改掉：
编译通过，如图所示
这里出现问题的原因时，我们的key_init函数，和我们内核中包含有free_irq的头文件中的函数发生冲突。
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总结一下第一个问题：
首先，要声明并不是所有的这样的错误都是如上面的一样。
有的时候，可能真的是因为前面的代码的语法错误而导致的，具体的情况要看具体的代码，具体分析。
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error: ‘TASK_INTERRUPTIBLE‘ undeclared |
- ：第二个问题就是典型的头文件未包含的问题。
因为在sched.h 头文件中包含了它的申明。
#include <linux/sched.h>
#include <linux/interrupt.h>
例外附上：
本人研究linux内核源代码时，发现很多文件中使用了 free_irq等中断申请和释放的函数，但是却未包含inrerrupt.h 的头文件，进过本人测试总结，
可以使用interrupt.h，rtc.h, seria_reg.h 达到同样的效果，因为这些头文件中包含了interrupt.h。
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（ps：笔者认为，当我们碰到问题时，一定要有钻研精神，可能会花点时间，但这样当我们解决问题后，就会有一种豁然开朗的感觉，瞬间感觉自己又学到了知识，有助于自己的能力的提升，千万千万别一碰到问题就去问那些大神，大神会很无奈的，并且自己的查错能力也没法提升）
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