邵东网站建设成人大专
裸机开发要点
- 通用中断控制器(GIC)
- 中断类型、硬件中断号、分发器和cpu接口单元
- 中断向量表
- 一级查表、二级查表
- 中断处理流程
- 进入irq模式、保护现场、获取硬件中断编号、执行中断处理函数、还原现场
设备树构造
分为 gic中断控制器设备树节点 其他外设中断控制器节点 需要使用中断的设备节点
gic中断控制器设备树节点
gic中断控制器在设备树里面的节点
虽然有compatible属性 但没有对应驱动,因为中断不可少,linux启动一定会初始化,也就不用驱动来匹配了
intc: interrupt-controller@a01000 {compatible = "arm,cortex-a7-gic";#interrupt-cells = <3>; //描述下一级中断信息所需要的单元个数interrupt-controller; //表示该设备是一个中断控制器，外设可以连接在该中断控制器上reg = <0xa01000 0x1000>, //指分发器寄存器地址<0xa02000 0x100>; //cpu接口单元寄存器地址};
其他外设中断控制器节点
有些外设和中断关系密切,这时把这个外设节点也作为一个中断控制器节点
这样可以用这个外设节点对某一个具体的中断进行管理
gpio5: gpio@20ac000 {compatible = "fsl,imx6ul-gpio", "fsl,imx35-gpio";reg = <0x20ac000 0x4000>;interrupts = <GIC_SPI 74 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>, //负责管理的中断类型通过 interrupts属性说明,这里有三个,和gic#interrupt-cells = <3>; 有关<GIC_SPI 75 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;clocks = <&clks IMX6UL_CLK_GPIO5>;gpio-controller;#gpio-cells = <2>;interrupt-controller; //说明gpio5节点作为中断控制器#interrupt-cells = <2>; //设置其他外设想使用这个中断的描述格式gpio-ranges = <&iomuxc 0 7 10>, <&iomuxc 10 5 2>;};interrupts = <GIC_SPI 74 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>,
//负责管理的中断类型通过 interrupts属性说明,这里有三个,和gic#interrupt-cells = <3>; 有关
- GIC_SPI：中断类型，0 表示 SPI 中断，1 表示 PPI 中断
- 74：中断号，对于 SPI 中断来说中断号的范围为 0~987，对于 PPI 中断来说中断号的范围为 0~1574中断号对应gpio5低16位IO中断,75中断号对应高16位IO中断
- IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH：中断类型，高电平触发
其他设备使用中断控制器节点
设置iomux
设置iomux 给这个gpio_5_1 设置为普通io 输入 用来检测信号
pinctrl_button: button{fsl,pins = <MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER1__GPIO5_IO01 0x000110A1>;};
编写设备节点_button
想在button_interrupt节点使用 gpio5管理的中断类型
button_interrupt {compatible = "button_interrupt";pinctrl-names = "default"; //pinctrl子系统链接iomux节点进行io初始化pinctrl-0 = <&pinctrl_button>; //gpio子系统button_gpio = <&gpio5 1 GPIO_ACTIVE_LOW>;status = "okay";interrupt-parent = <&gpio5>; //需要使用的具体中断控制器,但是gpio5有32个interrupts = <1 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>; //想使用的中断GPIO5-1 和如何触发中断
};
设备驱动构造
记录按了多少次
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/uaccess.h>#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/of_irq.h>#include "interrupt.h"/*------------------字符设备内容----------------------*/
#define DEV_NAME "button"
#define DEV_CNT (1)static dev_t button_devno; //定义字符设备的设备号
static struct cdev button_chr_dev; //定义字符设备结构体chr_dev
struct class *class_button; //保存创建的类
struct device *device_button; // 保存创建的设备struct device_node *button_device_node = NULL; //定义按键设备节点结构体
unsigned button_GPIO_number = 0; //保存button使用的GPIO引脚编号
u32 interrupt_number = 0; // button 引脚中断编号
atomic_t button_status = ATOMIC_INIT(0); //定义整型原子变量，保存按键状态 ，设置初始值为0static irqreturn_t button_irq_hander(int irq, void *dev_id)
{// printk_green("button on \n");/*按键状态加一*/atomic_inc(&button_status);return IRQ_HANDLED;
}static int button_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{int error = -1;/*添加初始化代码*/// printk_green("button_open");/*获取按键 设备树节点*/button_device_node = of_find_node_by_path("/button_interrupt");if(NULL == button_device_node){printk("of_find_node_by_path error!");return -1;}/*获取按键使用的GPIO*/button_GPIO_number = of_get_named_gpio(button_device_node ,"button_gpio", 0);if(0 == button_GPIO_number){printk("of_get_named_gpio error");return -1;}/*申请GPIO , 记得释放*/error = gpio_request(button_GPIO_number, "button_gpio");if(error < 0){printk("gpio_request error");gpio_free(button_GPIO_number);return -1;}error = gpio_direction_input(button_GPIO_number);//设置引脚为输入模式/*获取中断号*/interrupt_number = irq_of_parse_and_map(button_device_node, 0);//检测设备树里面的interrupts属性值,根据后面的索引号//比如这里为0,就是拿取第一个中断属性,interrupts = <1 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>; printk("\n irq_of_parse_and_map! = %d \n",interrupt_number);/*申请中断, 记得释放*///interrupt_number 对应的中断号//button_irq_hander 处理中断函数//IRQF_TRIGGER_RISING flag标志位 表明用什么样的方式触发//"button_interrupt" 中断名//device_button 中断使用的设备 devices_create(),这时候中断号和设备绑定在一起error = request_irq(interrupt_number,button_irq_hander,IRQF_TRIGGER_RISING,"button_interrupt",device_button);if(error != 0){printk("request_irq error");free_irq(interrupt_number, device_button);return -1;}/*申请之后已经开启了，切记不要再次打开，否则运行时报错*/// // enable_irq(interrupt_number);return 0;}static int button_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{int error = -1;int button_countervc = 0;/*读取按键状态值*/button_countervc = atomic_read(&button_status);/*结果拷贝到用户空间*/error = copy_to_user(buf, &button_countervc, sizeof(button_countervc));if(error < 0){printk("copy_to_user error");return -1;}/*清零按键状态值*/atomic_set(&button_status,0);return 0;
}/*字符设备操作函数集，.release函数实现*/
static int button_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{/*释放申请的引脚,和中断*/gpio_free(button_GPIO_number);free_irq(interrupt_number, device_button);return 0;
}/*字符设备操作函数集*/
static struct file_operations button_chr_dev_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = button_open,.read = button_read,.release = button_release,
};/*
*驱动初始化函数
*/
static int __init button_driver_init(void)
{int error = -1;/*采用动态分配的方式，获取设备编号，次设备号为0，*/error = alloc_chrdev_region(&button_devno, 0, DEV_CNT, DEV_NAME);if (error < 0){printk("fail to alloc button_devno\n");goto alloc_err;}/*关联字符设备结构体cdev与文件操作结构体file_operations*/button_chr_dev.owner = THIS_MODULE;cdev_init(&button_chr_dev, &button_chr_dev_fops);/*添加设备至cdev_map散列表中*/ error = cdev_add(&button_chr_dev, button_devno, DEV_CNT);if (error < 0) {printk("fail to add cdev\n");goto add_err;}class_button = class_create(THIS_MODULE, DEV_NAME); //创建类device_button = device_create(class_button, NULL, button_devno, NULL, DEV_NAME);//创建设备 DEV_NAME 指定设备名，return 0;add_err:unregister_chrdev_region(button_devno, DEV_CNT); // 添加设备失败时，需要注销设备号printk("\n error! \n");alloc_err:return -1;
}/*
*驱动注销函数
*/
static void __exit button_driver_exit(void)
{pr_info("button_driver_exit\n");/*删除设备*/device_destroy(class_button, button_devno); //清除设备class_destroy(class_button); //清除类cdev_del(&button_chr_dev); //清除设备号unregister_chrdev_region(button_devno, DEV_CNT); //取消注册字符设备
}module_init(button_driver_init);
module_exit(button_driver_exit);MODULE_LICENSE("GPL");各种驱动中使用中断的函数
request_irq()函数
申请中断
include/linux/interrupt.h
static inline int __must_check
request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags,const char *name, void *dev)
参数：
- irq：要申请的中断号
- handler：中断处理函数
- flags：中断标志
- name：中断名字
- dev：传递给中断处理函数的第二个参数
- device结构体变量，区分不同设备共用同一中断
返回值：
-
成功：0
-
失败：负数
irq_handler_t
typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);
irqreturn_t
enum irqreturn {IRQ_NONE = (0 << 0),IRQ_HANDLED = (1 << 0),IRQ_WAKE_THREAD = (1 << 1),
};typedef enum irqreturn irqreturn_t;
- IRQ_NONE：不是本驱动程序的中断，不处理
- IRQ_HANDLED：正常处理
- IRQ_WAKE_THREAD：使用中断下半部处理
flags
include/linux/interrupt.h
#define IRQF_SHARED 0x00000080
#define IRQF_ONESHOT 0x00002000
#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
free_irq()函数
释放中断
include/linux/interrupt.h
const void *free_irq(unsigned int irq, void *dev_id)
参数：
-
irq：要释放的中断号
-
dev：传递给中断处理函数的第二个参数
返回值：
无
enable_irq()函数
使能中断
kernel/irq/manage.c
void enable_irq(unsigned int irq)
参数：
- irq：要使能的中断号
返回值：
无
disable_irq()函数
禁止中断，等待中断执行完毕
kernel/irq/manage.c
void disable_irq(unsigned int irq)
参数：
- irq：要禁止的中断号
返回值：
无
disable_irq_nosync()函数
禁止中断，不等待中断执行完
kernel/irq/manage.c
void disable_irq_nosync(unsigned int irq)
参数：
- irq：要禁止的中断号
返回值：
无
local_irq_disable()宏
include/linux/irqflags.h
禁止处理器中断
#define local_irq_disable() do { raw_local_irq_disable(); } while (0)
local_irq_enable()宏
include/linux/irqflags.h
开处理器中断
#define local_irq_enable() do { raw_local_irq_enable(); } while (0)