手把手教你写Linux设备驱动---中断(一)(基于友善之臂4412开发板)

今天，我们要来实现一个基于tiny4412开发板上的最简本的按键中断驱动程序，那么，写这个程序之前，我们先来了解下Linux中断的基本知识。

在Linux内核中，每一个能够发出中断请求的硬件设备控制器都有一条名为IRQ的输出线。所有现在存在的IRQ线都与一个名为可编程中断控制器的硬件电路的输入引脚相连，我们可以来看下4412上与板子上相连的按键。

下面这张电路图，也就是4412板子上按键的电路图和CPU的连接关系图:

我们明显可以看到，4个按键分别接在GPX3这几个引脚上，对应着引脚，接下来我们就可以看数据手册，配置寄存器了

在4412的板级文件配置中，已经提供了IO口的定义，在以下文件中可以找到，这样我们就不用去配置寄存器了，内核已经帮我们配好了:

找到这个文件:

arch/arm/mach-exynos/include/mach/gpio.h

然后找到我们要配置按键的宏：

#define EXYNOS4_GPX3(_nr) (EXYNOS4_GPIO_X3_START + (_nr))

对应的，我们的按键nr就是2,3,4,5 。 因为板子上有4个按键。

那么如何来写一个按键中断程序？Linux内核为我们提供了大量的有关编写中断驱动程序的API函数，我们只需要会使用就行了，不用去看着手册一个个配置，很方便，API列表如下：

#include <linux/interrupt.h>
int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,
		unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id)
	irq:
		中断号 arch/arm/plat-s3c64xx/include/plat/irqs.h
	handler:
		中断处理函数 irqreturn_t handler(int irq, void *dev_id);
		irqreturn_t:
			See include/linux/irqreturn.h
	irqflags:
		See line 21-59 in include/linux/interrupt.h
		使用IRQF_SHARED共享irq时, irqflags必须相同
		如:  	request_irq(IRQ_EINT(0), handler1,
				IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_SHARED, "dev1", &dev1);
			request_irq(IRQ_EINT(0), handler2,
				IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_SHARED, "dev2", &dev2);
	devname:
		设备名, cat /proc/interrupts
	dev_id:
		发生中断时将dev_id传递给handler函数,
	       	irqflags含有IRQF_SHARED时dev_id不能为NULL, 并且要保证唯一
		dev_id一般采用当前设备的结构体指针

void free_irq (	unsigned int irq, void * dev_id);
	释放匹配irq和dev_id的中断, 如果irq有多个相同的dev_id, 将释放第一个
	So, 共享中断的dev_id不是唯一时, 可能会释放到其它设备的中断

void disable_irq(unsigned int irq);
	关闭irq号中断	

void enable_irq(unsigned int irq);
	开启irq号中断
void local_irq_save(unsigned long flags);
	关闭当前CPU中断并保存当前状态到flags
void local_irq_restore(unsigned long flags);
	恢复flags到当前CPU
void local_irq_disable(void);
	关闭当前CPU中断
void local_irq_enable(void);
	开启当前CPU中断
注: 没有关闭和开启所有CPU中断的函数(没必要)

而申请中断号，需要使用这个函数来实现:

static inline int gpio_to_irq(unsigned int gpio)

只要往里面传一个参数，这个参数就是我们上面说的板级文件里的那个宏，它就用自动帮你申请中断号。

接下来，我们就来实现这个简单的按键驱动程序:
步骤：

1、申请中断号

2、注册中断服务

代码：

/*
 * linux/drivers/char/tiny4412_pwm.c
 *
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
 * published by the Free Software Foundation.
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/fb.h>
#include <linux/backlight.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/pwm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <mach/gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>
#include <linux/timer.h>  /*timer*/
#include <asm/uaccess.h>  /*jiffies*/
#include <linux/delay.h>

#include <linux/interrupt.h>

//中断服务函数
static irqreturn_t irq_fuction(int irq, void *dev_id)
{
	printk("key_irq:%d\n",irq);
	return IRQ_HANDLED ;
}

static int __init tiny4412_Key_irq_test_init(void)
{
	int err = 0 ;
	int irq_num1 ;
	int irq_num2 ;
	int irq_num3 ;
	int irq_num4 ;
	printk("irq_key init\n");
	//为4个按键都申请中断号
	irq_num1 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(2));
	irq_num2 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(3));
	irq_num3 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(4));
	irq_num4 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(5));
	//请求中断
	request_irq(irq_num1,irq_fuction,IRQF_TRIGGER_FALLING,"tiny4412_key1",(void *)"key1");
	request_irq(irq_num2,irq_fuction,IRQF_TRIGGER_FALLING,"tiny4412_key2",(void *)"key2");
	request_irq(irq_num3,irq_fuction,IRQF_TRIGGER_FALLING,"tiny4412_key3",(void *)"key3");
	request_irq(irq_num4,irq_fuction,IRQF_TRIGGER_FALLING,"tiny4412_key4",(void *)"key4");
	return 0 ;
}

static void __exit tiny4412_Key_irq_test_exit(void)
{
	//释放中断irq
	int irq_num1 ;
	int irq_num2 ;
	int irq_num3 ;
	int irq_num4 ;
	printk("irq_key init\n");
	irq_num1 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(2));
	irq_num2 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(3));
	irq_num3 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(4));
	irq_num4 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(5));
	free_irq(irq_num1,(void *)"key1");
	free_irq(irq_num2,(void *)"key2");
	free_irq(irq_num3,(void *)"key3");
	free_irq(irq_num4,(void *)"key4");
}

module_init(tiny4412_Key_irq_test_init);
module_exit(tiny4412_Key_irq_test_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("YYX");
MODULE_DESCRIPTION("Exynos4 KEY Driver");

编译好下zImage到开发板上，按下对应的按键可以看到Log信息：

还要注意一点，内核里，要将原先友善之臂实现的对应的按键驱动程序给屏蔽掉。

如果是配置android的内核，就需要将板级文件配置中的下面这个初始化给干掉，这个按键驱动才能够注册成功，才能够看到以上效果:

板级驱动文件位于：

arch/arm/mach/exynos/mach-tiny4412.c

找到这个结构体：

static struct platform_device *smdk4x12_devices[] __initdata = {

。。。。。

#ifdef CONFIG_SAMSUNG_DEV_KEYPAD
&samsung_device_keypad,
#endif
&tiny4412_device_1wire,
&tiny4412_device_adc,
#ifdef CONFIG_INPUT_GPIO
&tiny4412_input_device,
#endif

｝;

将以上的&tiny4412_input_device,注释，再重新编译即可。