按键驱动

这里主要是仿照《嵌入式Linux开发完全手册》上的例子写的，只是增加了别外两个按按键。在我的mini2440开发板上有6个按键。在上两篇文章中，主要分析了驱动中的整体的流程，现在来看一个具体的例子，是如何使用中断的。

1. 模块的初始化函数和卸载函数

 

/* 执行"insmod mini2440_buttons.ko"命令时就会调用这个函数*/ static int __init mini2440_buttons_init (void) {   int ret; /*这里主要是注册设备驱动程序，参数为主设备号，如果BUTTON_MAJOR设为0，表示由内核自动分配主设备号，设备的名字，file_operations结构，操作主调和号为BUTTON_MAJOR的设备文件时，就会调用mini2440_buttons_fops中的相关成员函数*/   ret = register_chrdev(BUTTON_MAJOR,DEVICE_NAME,&mini2440_buttons_fops);   if(ret < 0)   {     printk(DEVICE_NAME "can't register major number/n");     return ret ;   }   printk(DEVICE_NAME"initialized/n");   return 0; } /* 执行 rmmod mini2440_buttons.ko0 命令时就会调用这个函数 */ static void __exit mini2440_buttons_exit(void) {//卸载驱动程序   unregister_chrdev(BUTTON_MAJOR,DEVICE_NAME); } //指定驱动程序的初始化函数和卸载函数 module_init(mini2440_buttons_init); module_exit(mini2440_buttons_exit);

   下面这个结构体是每一个字符驱动程序都是要用到的。这里定义了应用程序可以使用的设备操作函数，只有在这个结构体中的函数，在应用程序中才可以使用，在下面的驱动程序中要实现下面的函数。

/* 这个结构是字符设备驱动程序的核心，当应用程序操作设备文件时所调用的open,read,write等函数，最终会调用这个结构中的对应函数*/ static struct file_operations mini2440_buttons_fops =   {     .owner = THIS_MODULE, //这是 个宏，指向编译模块时自动创建的_this_module变量     .open = mini2440_buttons_open,     .release = mini2440_buttons_close,     .read = mini2440_buttons_read,   };

2. mini2440_buttons_open函数

   在应用程序执行“open("/dev/buttons",..)"系统调用时，mini2440_buttons_open函数将被调用。这用来注册6个按键的中断处理程序

static int mini2440_buttons_open(struct inode *inode,struct file *file) {   int i;   int err;   for (i=0;i<sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]);i++)   { //注册中断处理函数 一共六个     err =request_irq(button_irqs[i].irq,buttons_interrupt,button_irqs[i].flags,button_irqs[i].name,(void*)&press_cnt[i]);     if (err)       break;   }   if(err) //出错处理函数，如果出错释放已经注册的中断   {     i--;      for(;i>=0;i--)       free_irq(button_irqs[i].irq,(void *)&press_cnt[i]);     return -EBUSY;   }   return 0; }

requst_irq函数执行成功后，这6个按键所用的GPIO引脚的功能被设为外部中断，触发方式为下降沿触发，中断处理函数为buttons_interrupt.最后一个参数“(void *)&press_cnt[i]”将在buttons_interrupt函数中用到，它用来 存储按键被按下的次数。参数button_irqs的定义如下：

struct button_irq_desc {   int irq;//中断号   unsigned long flags; //中断标志，用来定义中断的触发方式   char *name; //中断名称 }; static struct button_irq_desc button_irqs[] =   {  //下面是按键对应的外部的中断号，触发方式，名称     {IRQ_EINT8,IRQF_TRIGGER_FALLING,"KEY0"},     {IRQ_EINT11,IRQF_TRIGGER_FALLING,"KEY1"},     {IRQ_EINT13,IRQF_TRIGGER_FALLING,"KEY2"},     {IRQ_EINT14,IRQF_TRIGGER_FALLING,"KEY3"},     {IRQ_EINT15,IRQF_TRIGGER_FALLING,"KEY4"},      {IRQ_EINT19,IRQF_TRIGGER_FALLING,"KEY5"},   };

3. mini2440_buttons_close函数

mini2440_buttons_close函数的作用是用来卸载6个按键的中断处理函数代码如下：

/* 应用程序对设备文件/dev/buttons执行close(...)时。就会调用mini2440_buttons_close函数*/ static int mini2440_buttons_close(struct inode *inode,struct file *file) {   int i;   for(i=0;i<sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]);i++)   { //释放已注册的函数     free_irq(button_irqs[i].irq,(void *)&press_cnt[i]);   }   return 0; }

4. mini2440_buttons_read函数
中断处理函数会在press_cnt数组中记录按键被按下的次数。mini_buttons_read函数，首先判断是否按键再次按下，如果没有则休眠；否则读取press_cnt数组的数据，

/*等待队列：  当没有按键被按下时，如果有进程调用mini2440_buttons_read函数，它将休眠*/ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq); /*中断事件标志，中断服务程序将它置1，mini2440_buttons_read将它清0*/ static volatile int ev_press = 0; /*应用程序对设备文件/dev/buttons执行read(...)时，就会调用mini2440_buttons_read函数*/ static int mini2440_buttons_read(struct file *filp,char __user *buff,size_t count,loff_t*offp) {   unsigned long err;  //如果ev_press等于0，休眠   wait_event_interruptible(button_waitq,ev_press);   ev_press = 0;// 执行到这里是ev_press肯定是1，将它清0   //将按键状态复制给用户，并清0   err = copy_to_user(buff,(const void *)press_cnt,min(sizeof(press_cnt),count));   memset((void *)press_cnt,0,sizeof(press_cnt));   return err ? -EFAULT:0; }

    wait_event_interruptible首先会判断ev_press是否为0，如果为0才会令当前进程进入休眠，否则向下继续执行，它的第一个参数，button_waitq是一个等待的队列，在前面定义过，第二个参数ev_press用来表示中断是否已经发生，中断服务程序将它置1，如果ev_press为0，当前进程进入休眠，中断发生时中断处理函数buttons_interrupt会把它唤醒。将press_cnt数组的内容复制到用户空间，buff参数表示的缓冲区位于用户空间，使用copy_to_user向它赋值。

5.中断处理函数buttons_interrupt

static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq,void *dev_id) {   volatile int *press_cnt = (volatile int *)dev_id;   *press_cnt = *press_cnt + 1; //按键计数加1   ev_press = 1; //表示中断发生   wake_up_interruptible(&button_waitq); //唤醒休眠的进程   return IRQ_RETVAL (IRQ_HANDLED); }

   buttons_interrupt函数被调用时，第一个参数irq表示发生的中断号，第二个参数dev_id就是前面使用request_irq注册中断时传入的“&pres_cnt[i]”.
   将mini2440_buttons.c放到内核源码目录drivers/char下，在drivers/char目录下生成可加载模块mini2440_buttons.ko，把它放开开发板根文件系统的/lib/modules/2.6.22.6目录下，就可以使用"insmod mini2440_buttons"、“rmmod mini2440_buttons.ko”命令进行加载，卸载了。

6.测试程序

编写的测试程序buttons_test.c,编译后生成可执行文件，然后把它放到开发板根文件系统/usr/bin目录下。在开发板根文件系统中建立设备文件。

#mknod /dev/buttons c 232 0

然后使用“insmod mini2440_buttons”命令加载模块。执行完这条命令后可以看到在控制台中执行“cat /proc/devices”

[root@Frankzfz 2.6.32.2-FriendlyARM]$cat /proc/devices  Character devices:    1 mem    2 pty    3 ttyp    4 /dev/vc/0    4 tty    5 /dev/tty    5 /dev/console    5 /dev/ptmx    7 vcs   10 misc   13 input   14 sound   29 fb   89 i2c   90 mtd  116 alsa  128 ptm  136 pts  153 spi  180 usb  189 usb_device  204 s3c2410_serial  232 buttons  //主设备号 刚注册的设备名 252 hidraw  253 ttySDIO  254 rtc                                                                                   Block devices:    1 ramdisk  256 rfd  259 blkext   31 mtdblock   44 ftl   93 nftl   96 inftl  179 mmc

运行测试程序button_test后，/dev/buttons设备就会被打开，可以使用“cat /proc/interrupts”命令看到注册的6个中断了。

[root@Frankzfz /mnt]$cat /proc/interrupts             CPU0   30: 157894 s3c S3C2410 Timer Tick   42: 0 s3c ohci_hcd:usb1   43: 8 s3c s3c2440-i2c   51: 9751 s3c-ext eth0   52: 3 s3c-ext KEY0   55: 1 s3c-ext KEY1   57: 2 s3c-ext KEY2   58: 15 s3c-ext KEY3   59: 75 s3c-ext KEY4   63: 10 s3c-ext KEY5   70: 848 s3c-uart0 s3c2440-uart   71: 1476 s3c-uart0 s3c2440-uart   83: 0 - s3c2410-wdt  Err: 0

第一列表示中断号，第二列表示这个中断发生的次数，第三列的文字表示这个中断的硬件访问结构“struct irq_chip *chip”的名字。它在初始化中断体系结构时指定，第四列文字表示中断的名称，它在request_irq中指定。
 测试程序buttons_test.c如下

#include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/ioctl.h> int main(int argc, char **argv) {     int i;     int ret;     int fd;     int press_cnt[4];      fd = open("/dev/buttons",0); // 打开设备     if (fd < 0) {         printf("Can't open /dev/buttons/n");         return -1;     }     // 这是个无限循环，进程有可能在read函数中休眠，当有按键被按下时，它才返回     while (1) {         // 读出按键被按下的次数         ret = read(fd, press_cnt, sizeof(press_cnt));         if (ret < 0) {             printf("read err!/n");             continue;         }          for (i = 0; i < sizeof(press_cnt)/sizeof(press_cnt[0]); i++) {             // 如果被按下的次数不为0，打印出来             if (press_cnt[i])                   }     }       close(fd);      return 0;  }

在运行button_test时，可以以后台运行在button_test &。在开发板上按下不同的按键可以在串口上看到以下的信息。

$K1 has been pressed 1  K2 has been pressed 1  K2 has been pressed 1  K3 has been pressed 1  K3 has been pressed 5  K3 has been pressed 2  K6 has been pressed 1  K4 has been pressed 1  K4 has been pressed 1  K4 has been pressed 1  K4 has been pressed 3  K4 has been pressed 7  K4 has been pressed 2  K4 has been pressed 5  K4 has been pressed 10  K4 has been pressed 5  K5 has been pressed 1  K5 has been pressed 1  K5 has been pressed 1  K5 has been pressed 1  [3] + Done(255) ./button_test

   这只是一处简单的测试程序，当有时按下一次时，也可能出现说是按下了10次，没有很精确。如果以前没有按键被按下则进行休眠状态