linux内核模块编程(六)----字符设备驱动中断开发

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一 why

字符设备驱动在我们之前的博文中都已经有过比较详细的介绍了，为什么需要带上一个中断开发呢？我们知道CPU获取外设的数据有两种方式，一种是CPU主动去轮询外设，另一种就是外设通过中断的方式异步地将自己的数据上报给CPU。轮询的方式会造成CPU占用率过高浪费太多的资源，同时实时性得不到保障，中断是一种比较好的解决轮询缺点的解决方案，今天我们就来看看字符设备驱动中的中断开发

二 what

a. 驱动如何获取中断号

//1. 获取到设备树中的节点
of_find_node_by_path()
//2. 通过节点去获取到中断号码
irq_of_parse_and_map()

b. 驱动如何申请中断

request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char * name, void * dev)
参数1: 设备对应的中断号
参数2: 中断的处理函数typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);
参数3: 触发方式#define IRQF_TRIGGER_NONE  0x00000000#define IRQF_TRIGGER_RISING   0x00000001#define IRQF_TRIGGER_FALLING  0x00000002#define IRQF_TRIGGER_HIGH 0x00000004#define IRQF_TRIGGER_LOW  0x00000008
参数4: 中断的描述，自定义，主要是给用户查看的/proc/interrupts
参数5: 传递给参数2的参数
返回值: 正确为0，错误为非零

三 how

a. 获取中断号的函数如下

//获取中断号
static int get_irqno_from_node(void)
{struct device_node *np;int no;//获取到设备树中的节点np = of_find_node_by_path("/key_interrupt");if (np) {printk("find node ok\n");} else {printk("find node fail\n");}//通过节点去获取到中断号码no = irq_of_parse_and_map(np, 0);printk("irqno = %d\n", no);return no;
}

b. 获取完中断号就可以注册中断了

key_dev->irqno = get_irqno_from_node();
ret = request_irq(key_dev->irqno, key_irq_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING,"key3_exit10", NULL);

c. 完整代码
这个程序只是一个字符设备驱动之中断开发的一个框架，暂时还没有实现任何实际的功能，当然这个驱动是可以正确编译并被加载到内核的

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/interrupt.h>typedef struct key_desc_s {unsigned int dev_major;struct class *chardev_class;struct device *chardrv_class_dev;int irqno;
} key_desc_t;key_desc_t *key_dev;static int kernel_value1 = 555;
static int kernel_value2;irqreturn_t key_irq_handler(int irq_no, void *devid)
{printk("-----------------\n");return IRQ_HANDLED;
}static int chardev_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{printk(KERN_INFO "chardev_drv_open\n");return 0;
}static ssize_t chardev_drv_read(struct file *filp, char __user *buf,size_t size, loff_t *ppos)
{int ret = 0;printk(KERN_INFO "chardev_drv_read\n");ret = copy_to_user(buf, &kernel_value1, size);if (ret > 0) {printk(KERN_ERR "copy_to_user error\n");return -EINVAL;}return 0;
}static ssize_t chardev_drv_write(struct file *filp, const char __user *buf,size_t size, loff_t *ppos)
{int ret = 0;printk(KERN_INFO "chardev_drv_write\n");ret = copy_from_user(&kernel_value2, buf, size);if (ret > 0) {printk(KERN_ERR "copy_from_user error\n");return -EINVAL;}printk("kernel_value2 = %d", kernel_value2);return 0;
}int chardev_drv_close(struct inode *inode, struct file *file)
{printk(KERN_INFO "chardev_drv_close\n");return 0;
}static struct file_operations chardev_drv_fops = {.owner   = THIS_MODULE,    /* 这是一个宏，推向编译模块时自动创建的__this_module变量 */.open  = chardev_drv_open,.read   = chardev_drv_read,.write  = chardev_drv_write,.release = chardev_drv_close,
};//获取中断号
static int get_irqno_from_node(void)
{struct device_node *np;int no;//获取到设备树中的节点np = of_find_node_by_path("/key_interrupt");if (np) {printk("find node ok\n");} else {printk("find node fail\n");}//通过节点去获取到中断号码no = irq_of_parse_and_map(np, 0);printk("irqno = %d\n", no);return no;
}static int __init key_drv_init(void)
{int ret = 0;//1. 设定一个全局的设备对象key_dev = (key_desc_t *)kzalloc(sizeof(key_desc_t), GFP_KERNEL);if (key_dev == NULL) {printk("kzalloc failure\n");return -EINVAL;}//2. 申请主设备号key_dev->dev_major = register_chrdev(0, "chardev0", &chardev_drv_fops);//3. 创建设备节点文件key_dev->chardev_class = class_create(THIS_MODULE, "chardev0");key_dev->chardrv_class_dev = device_create(key_dev->chardev_class, NULL,MKDEV(key_dev->dev_major, 0), NULL, "chardev0"); /* /dev/xyz *///4. 注册中断key_dev->irqno = get_irqno_from_node();ret = request_irq(key_dev->irqno, key_irq_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING,"key3_exit10", NULL);return 0;
}static void __exit key_drv_exit(void)
{printk(KERN_INFO "new exit chardev0\n");//释放中断free_irq(key_dev->irqno, NULL);unregister_chrdev(key_dev->dev_major, "chardev0");device_unregister(key_dev->chardrv_class_dev);class_destroy(key_dev->chardev_class);kfree(key_dev);
}module_init(key_drv_init);
module_exit(key_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

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