引言
经过前面一段时间对Linux驱动程序框架的学习,已经对其框架有比较熟悉的了解了,所以这一篇博文直接开始分析中断驱动程序中的关键函数gpio_key_probe
。
整个驱动程序实际上是用到了设备树、BSP、GPIO子系统、Platform驱动总线,这些相关知识可以通过我的另一篇博文 https://blog.youkuaiyun.com/wenhao_ir/article/details/145119224 来获得唤醒。
注意:表面上这篇博文中的代码没用到BSP,实际上是用到了的,因为GPIO子系统实际上要想正常工作,就需要BSP提供的底层函数实现。
在这篇博文中,利用GPIO5_IO01
和GPIO4_IO14
的输入功能,它们引脚上的上升沿和下降沿会触发中断,并对中断信息进行打印输出。
完整源码
中断驱动程序gpio_key_drv.c
的源码
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/slab.h>
struct gpio_key{
int gpio;
struct gpio_desc *gpiod;
int flag;
int irq;
} ;
static struct gpio_key *gpio_keys_100ask;
static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
{
struct gpio_key *gpio_key = dev_id;
int val;
// 返回引脚电平的逻辑值,注意:如果是低电平有效,则当物理电平为低电平时,其返回值为1;则当物理电平为高电平时,其返回值为0.
// 如果要得到物理电平值,可以用函数gpiod_get_raw_value()得到
val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod);
// 打印中断号、GPIO引脚编号和电平值
printk("Interrupt number: %d; GPIO pin number: %d; Pin Logical value: %d\n", irq, gpio_key->gpio, val);
return IRQ_HANDLED; // 表示中断已处理
}
/* 1. 从platform_device获得GPIO
* 2. gpio=>irq
* 3. request_irq
*/
static int gpio_key_probe(struct platform_device *pdev)
{
int err;
// 获取设备树节点指针
struct device_node *node = pdev->dev.of_node;
// count用于存储设备树中描述的GPIO口的数量
int count;
int i;
enum of_gpio_flags flag;
unsigned flags = GPIOF_IN;
printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
count = of_gpio_count(node);
if (!count)
{
printk("%s %s line %d, there isn't any gpio available\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
return -1;
}
gpio_keys_100ask = kzalloc(sizeof(struct gpio_key) * count, GFP_KERNEL);
if (!gpio_keys_100ask) {
printk("Memory allocation failed for gpio_keys_100ask\n");
return -ENOMEM;
}
for (i = 0; i < count; i++)
{
// 获取GIPO的全局编号及其标志位信息的代码
gpio_keys_100ask[i].gpio = of_get_gpio_flags(node, i, &flag);
if (gpio_keys_100ask[i].gpio < 0)
{
printk("%s %s line %d, of_get_gpio_flags fail\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
return -1;
}
// 获取GPIO口的GPIO描述符的代码
gpio_keys_100ask[i].gpiod = gpio_to_desc(gpio_keys_100ask[i].gpio);
if (!gpio_keys_100ask[i].gpiod) {
printk("Failed to get GPIO descriptor for GPIO %d\n", gpio_keys_100ask[i].gpio);
return -EINVAL;
}
// 结构体gpio_key的成员flag用于存储对应的GPIO口是否是低电平有效,假如是低电平有效,成员flag的值为1,假如不是低电平有效,成员flag的值为0。
// 后续代码实际上并没有用到成员flag,这里出现这句代码只是考虑到代码的可扩展性,所以在这里是可以删除的。
gpio_keys_100ask[i].flag = flag & OF_GPIO_ACTIVE_LOW;
// 每次循环都重新初始化flags
flags = GPIOF_IN;
// 假如GPIO口是低电平有效,则把flags添加上低电平有效的信息
if (flag & OF_GPIO_ACTIVE_LOW)
flags |= GPIOF_ACTIVE_LOW;
// 请求一个GPIO硬件资源与设备结构体`pdev->dev`进行绑定
// 注意,这个绑定操作会在调用函数platform_driver_unregister()注销platform_driver时自动由内核解除绑定操作,所以gpio_key_remove函数中不需要显示去解除绑定
// 由`devm`开头的函数通常都会内核自动管理资源,咱们在退出函数中不用人为的去释放资源或解除绑定。
err = devm_gpio_request_one(&pdev->dev, gpio_keys_100ask[i].gpio, flags, NULL);
// 获取GPIO口的中断请求号
gpio_keys_100ask[i].irq = gpio_to_irq(gpio_keys_100ask[i].gpio);
}
for (i = 0; i < count; i++)
{
char irq_name[32]; // 用于存储动态生成的中断名称
//使用snprintf()函数将动态生成的中断名称写入irq_name数组
snprintf(irq_name, sizeof(irq_name), "swh_gpio_irq_%d", i); // 根据i生成名称
//调用函数request_irq()来请求并设置一个中断
err = request_irq(gpio_keys_100ask[i].irq, gpio_key_isr, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, irq_name, &gpio_keys_100ask[i]);
}
return 0;
}
static int gpio_key_remove(struct platform_device *pdev)
{
struct device_node *node = pdev->dev.of_node;
int count;
int i;
count = of_gpio_count(node);
for (i = 0; i < count; i++)
{
// 只有在irq有效时才释放中断资源
if (gpio_keys_100ask[i].irq >= 0) {
// 释放GPIO中断资源,下面这句代码做了下面两件事:
// 1、解除 `gpio_keys_100ask[i].irq` 中断号和 `gpio_key_isr` 中断处理函数的绑定。
// 2、解除 `gpio_keys_100ask[i].irq` 中断号和中断处理函数与 `gpio_keys_100ask[i]` 数据结构的绑定。
free_irq(gpio_keys_100ask[i].irq, &gpio_keys_100ask[i]);
}
// 释放GPIO描述符
if (gpio_keys_100ask[i].gpiod) {
gpiod_put(gpio_keys_100ask[i].gpiod);
}
}
// 释放内存
kfree(gpio_keys_100ask);
return 0;
}
static const struct of_device_id irq_matach_table[] = {
{
.compatible = "swh-gpio_irq_key" },
{
},
};
/* 1. 定义platform_driver */