初入android驱动开发之字符设备(四-中断)

上一篇讲到android驱动开发中，应用是怎样去操作底层硬件的整个流程，实现了按键控制led的亮灭。当然，这是一个非常easy的实例，只是略微演变一下，就能够得到广泛的应用。

如开发扫描头，应用透过监听上报的按键的键值，监听到，则调用扫描头的模块。成功，则点亮LED灯，并把扫描头解码后的条码信息。通过广播的形式发出。又扯到其他地方，这里主要说说中断。

1. 中断的一些概念

中断，是什么？

中断。能够看成是cpu对特殊事件的一种处理的机制，这类特殊事件一般指紧急事件或者说异常事件。非常easy的一个样例，你拿你手机正在看视频，来了一个电话。你接完电话，还是停在视频。本来你的cpu正在运行看视频这一系列的指令处理。但当接收到电话，会产生一个中断，cpu依据优先级推断。优先级高于当前则停止当前工作。并保存，然后运行中断的处理函数，其中断这一系列的事件处理完成以后。再运行保存在暂停队列中的工作。这是一个外部中断的样例。

那么中断，是指 CPU 在运行程序的过程中,出现了某些突发事件时 CPU 必须暂停运行当前的程序,转去处理突发事件,处理完成后 CPU 又返回原程序被中断的位置并继续运行。依据中断的来源,中断可分为内部中断和外部中断,内部中断的中断源来自 CPU内部(软件中断指令、溢出、除法错误等,比如,操作系统从用户态切换到内核态需借助 CPU 内部的软件中断),外部中断的中断源来自 CPU 外部,由外设提出请求。

中断，实现它的机制？

中断。当外设发出一个中断信号，cpu则依据中断信号，来进行分析处理，依据中断信号所对于的地址。去调用中断处理函数。所以。中断处理函数。是值该中断产生后，cpu应该去紧急运行的事件。

那么，这里主要解说一下中断处理函数的机制。

s5pv210是arm架构的芯片，当中断的资源很的丰富，这里有32个外部中断和其余的gpio中断。一般。实际开发中，中断主要由外设发出。所以，这里我们基本都是用的外部中断。採用外部中断的 CPU 通常为不同的中断分配不同的中断号,当检測到某中断号的中断到来后,就自己主动跳转到与该中断号相应的地址运行。

不同中断号的中断有不同的入口地址。

中断处理机制，,Linux 将中断处理程序分解为两个半部:顶半部(top half)和底半部(bottom half)。

在这两者重要的差别，顶半部，不可被中断，而底半部，能够被新的中断打开。那么，这两者之前的差别，就认为了它们各自独特的特性。顶半部，不可被打断，所以注定它的运行时间要很很的高速，所以一般它仅仅是简单的读取寄存器的中断状态并清楚中断标志，然后就把底半部处理程序挂究竟半部运行队列中。而这样，中断处理的大部分工作就落究竟半部了。由于可被打断，相对来说，时间就比較充足。运行一些耗时的任务。

底半部的三种方式：软中断、tasklet、工作队列。

这里有个博文链接。主要将三种机制以及之间的差异。http://blog.chinaunix.net/uid-20768928-id-5077401.html

中断，当中关键的一些函数？

int request_threaded_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,

irq_handler_t thread_fn, unsigned long irqflags,

const char *devname, void *dev_id)

irq：中断号,这里由gpio_to_irq()方法得到。

handler：发生中断时首先要运行的硬中断处理函数，这个函数能够通过返回 IRQ_WAKE_THREADED唤醒中断线程，也可返回IRQ_HANDLE不运行中断线程

thread_fn : 中断线程，类似于中断下半部，若传參为null，则和request_irq()一样

qflags:中断标志。备注：IRQF_SHARED 共享中断时，dev_id不能为空。由于释放irq时要区分哪个共享中断。

devname：中断名

dev_id: 传给中断处理函数的參数。

2.简单的实例： 

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

static struct class *buttondrv_class;

static struct device *buttondrv_class_dev;

int major;

volatile unsigned long *GPCCON;

volatile unsigned long *GPCDAT;

//static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq);

static unsigned char key_val;

static volatile int ev_press = 0;

struct pin_desc{

unsigned int pin;

unsigned int key_val;

};

struct pin_desc pins_desc[2] = {

{S5PV210_GPH3(7), 0x01},

};

static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)

{

printk('>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>buttons_irqn');

struct pin_desc *pindesc = (struct pin_desc *)dev_id;

unsigned int pinval;

pinval = gpio_get_value(pindesc->pin);

printk('irq >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>pinval =%d n',pinval);

if (pinval)

{

key_val = 0x80 | pindesc->key_val;

printk('1111 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>key_val =%d n',key_val);

}

else

{

key_val = pindesc->key_val;

printk('0000 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>key_val =%d n',key_val);

}

    ev_press = 1;               

//    wake_up_interruptible(&button_waitq);  

return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);

}

static int button_drv_open(struct inode *inode, struct file *file)

{

printk('>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>button_drv_openn');

int ret=-1;

s3c_gpio_setpull(S5PV210_GPH3(7), S3C_GPIO_PULL_NONE);

ret = request_threaded_irq(gpio_to_irq(S5PV210_GPH3(7)), NULL,

buttons_irq,

IRQF_TRIGGER_RISING,

's2', &pins_desc[0]);

printk('ret=%d irq=%d >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>n ',ret,gpio_to_irq(S5PV210_GPH3(7)));

return 0;

}

int button_drv_close(struct inode *inode, struct file *file)

{

free_irq(gpio_to_irq(S5PV210_GPH3(7)), &pins_desc[0]);

return 0;

}

static int button_drv_read(struct file *filp, char __user *buf, 

                                         size_t count, loff_t *offp)

{

printk('>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>button_drv_readn');

if (count != 1)

return -EINVAL;

printk('read >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>key_val =%d n',key_val);

// wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press);

copy_to_user(buf, &key_val, 1);

key_val=0;

ev_press = 0;

return 1;

}

static struct file_operations button_drv_fops = {

    .owner  =   THIS_MODULE,   

    .open   =   button_drv_open,       

    .read = button_drv_read,

    .release =  button_drv_close,

};

static int button_drv_init(void){

printk('>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>button_drv_initn');

    GPCCON = (volatile unsigned long *)ioremap(0xE0200C60, 8);

GPCDAT= GPCCON + 1;

if (!GPCCON) {

return -EIO;

}

major = register_chrdev(0, 'button_drv', &button_drv_fops); 

buttondrv_class = class_create(THIS_MODULE, 'buttondrv');

buttondrv_class_dev = device_create(buttondrv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, 'button'); 

return 0;

}

static void button_drv_exit(void){

printk('>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>button_drv_exitn');

unregister_chrdev(major, 'button_drv'); 

device_unregister(buttondrv_class_dev);

class_destroy(buttondrv_class);

iounmap(GPCCON);

}

module_init(button_drv_init);

module_exit(button_drv_exit);

MODULE_LICENSE('GPL');

关于代码一些简单的说明：

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_waitq)

wake_up_interruptible(&button_waitq)

wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press)

这个是等待队列的机制，当有中断的时候。唤醒。把事件增加工作队列中，处理完事件后。继续休眠，直到下次中断。

3.关于一些调试方法：

一般在编写中断的程序，最基本的是要看，gpio口的中断号是否申请成功。这里主要依据打印语句进行调试了。

若驱动程序不报错误了，则可进入android系统下，cat proc/interrupts   ,可查看到你申请成功的中断。