LED驱动中断

news2024/10/5 15:34:24

1、用字符设备驱动框架和平台设备驱动框架实现LED驱动

1.1 用字符设备驱动框架-----》led2

控制led2闪烁

1.应用层：

1 open（“/dev/haha0”）

2 while（1）

ioctl（fd，LED_ON）；

sleep（）；

ioctl（fd，LED_OFF）；

sleep（1）；

2. 驱动层：

HelloIoctl（pFile，cmd，arg）

｛

switch（cmd）

case LED_ON：

｛

led_on();-------》点灯内核函数设备树文件

gpio_set_value_cansleep（）（gpio管脚编号，1）

｝

case LED_OFF:

{

led_off（）；

gpio_set_value_cansleep（）（gpio管脚编号，0）

｝

1 操作LED-----》设备树文件-----》增加LED节点--》make dtbs--》新exynos4412

2 如何操作led硬件地址？使用内核提供的函数

struct device_node *p=of_find_node_by_path（“/fs4412-led”）

gpi管脚编号 = of_get_named_gpio（p, "led", 0）

gpio_set_value_cansleep（gpio管脚编号, val）

虚拟机：

1.修改设备树文件---》添加led2节点--》make dtbs---》exynos4412---fs4412

2.cp exynos4412-fs4412.dtb /tftpboot

3.修改hello.c----》使用linux3.14下的Makefile编译---》hello.ko

4.cp hello.ko /source4/rootfs

5.arm-none-linux-gnueabi-gcc -o test test.c

6.cp test /source4/rootfs

开发板：

1.启动开发板，进入u-boot模式

修改ipaddr serverip gatewayip bootargs参数

2.重启开发板，加载内核设备树，挂接网络文件系统

3.root@farsight#insmod hello.ko

dmsg |tail

./test-----------》观察led2是否闪烁？

1.2 平台设备驱动框架（ioremap）-----》led2

ioremap-----》内核函数---------》内核&驱动

作用：将物理地址映射到内核虚拟地址

void _iomem *ioremap（unsigned long paddr，unsigned long size）

paddr：需要映射的物理地址

size：需要映射的字节数

返回值：映射成功后生产内核虚拟地址

cpu为IO外设提供了两种编址方式：

第一种：IO映射方式（IO外设独立编址），cpu为外设专门实现了一个单独的地址空间，为IO地址空间，cpu通过专门的IO指令来访问这一地址空间。

第二种：内存映射方式（IO外设统一编址），RISC系统的CPU通常会对IO外设统一编址，通常只实现一个物理地址空间，IO外设端口像内存一样被统一编址，CPU可以像访问内存一样访问IO端口。

static inline void writel（u32b，volatile void _iomem *addr）

作用：将数据写入到内核虚拟地址

b：通过内核虚拟地址向物理地址写入的值

*addr：指向内核虚拟地址的指针

static inline unsigned int readl（const volatile void _iomem *addr）

作用：通过内核虚拟地址读取对应物理地址的值

*addr：指向内核虚拟地址的指针

返回值：从内核虚拟地址读到的对应物理地址的值

led2_on()
writel(1,内核虚拟地址)

       驱动层：
           HelloIoctl(pfile,cmd,arg)
           {
               switch(cmd)
                   case LED_ON:
                       {
                       led_on();--->点灯内核函数设备树文件
                       writel（g_buf,1）
                       }
                   case LED_OFF:
                       {
                       led_off()
                       gpio_set_value_cansleep(gpio管脚编号，0)
                       }
           }
helloprobe(struct platform_device *pdev)-->pdev->resource
               ioremap(pdev->resource[0].start,g_buf)

2、中断

定义：是指CPU在执行程序的过程中插入了另外一段程序的执行过程。

发起中断的方式：1 软中断---》通过软件的方式发起的，是可控的

2 硬件中断---》由于硬件故障产生的，不可控的

裸机中断：k2按键接到了一个gpio管脚，这个管脚是个gic（中断控制器）的入口相连的，当按下k2按键发出一个信号，这个信号到达gpio管脚，这个管脚被识别为一个中断信号，中断信号被送到gic内部，gic对这个中断信号做出处理，将中断信号送到cpu，cpu处理k2对应的中断程序。

系统中断：

功能：按下k2按键触发中断

在Linux设备驱动中，要使用中断的设备需要申请中断和释放中断

request_irq----》给设备请求一个中断

free_irq----》释放中断

static inline int_must check

request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev)

作用：请求中断，给指定的中断号对应的外设请求一个中断处理函数

irq：从设备资源中获取到中断号

handler：中断处理程序 typedef irqreturn_t (*irq_handler_t) (int, void *);

flags：中断属性，可以指定中断的触发方式和处理方式

*name：请求中断的设备名称

*dev：NULL

void free_irq (unsigned int irq, void *dev_id)

作用：释放中断

irq：从设备资源中获取到的中断号

*dev_id: NULL

platfrom_get_resource(pdev,IOERSOURCE_IRQ,0)-->获取资源
       struct resource *platform_get_resource(struct platform_device *dev,
               unsigned int type, unsigned int num)
           作用：从平台设备中获取资源
           *dev：指向平台设备的指针
           type：资源类型
           num：资源索引
           返回值：返回得到的资源

测试步骤：
           虚拟机：
           1 修改设备树文件--》添加fs4412-key节点 --》make dtbs
               cp exynos4412-fs4412.dtb /tftpboot
           2 编译hello.c-->交叉编译---》hello.ko
           3 cp hello.ko /source4/rootfs
           开发板：
           1 启动开发板配置ip相关项配置bootarg为nfs
           2 重启开发板
               root@farsight#insmod hello.ko
                   手动按下开发板上的k2按键
               root@farsight#dmesg |tail-->查看中断处理函数的打印

中断下半部

一般来说，操作系统中的中断越短越好，如果系统中的中断处理时间过长，可以将中断处理过程分为两部分来处理。

第一部分，专门接收和响应中断请求（登记中断）-----》上半部

第二部分，专门来处理中断的耗时业务逻辑（处理耗时操作）----》下半部

Linux系统中的中断处理也是分成上半部和下半部来完成的。下半部的处理方法有以下：

tasklet（小片任务）、工作队列、内核定时器