Linux驱动开发-外部中断的注册使用(按键为例)

1. 外部中断介绍

前面有篇文章使用杂项设备完成了按键驱动的编写，实现了按键轮询检测，通过read函数向应用层传递按键值，这篇文章使用按键为例，介绍Linux内核里中断的注册方法，使用中断的方式检测按键是否按下，中断在单片机、设备驱动开发里使用的都非常多，可以更加实时的检测到按键触发的情况。

Linux内核提供了中断的注册接口：

（1）注册中断

头文件	     include\linux\interrupt.h

定义文件	include\linux\interrupt.h

函数原型	int request_irq(unsigned int irq,/*做实参传递给中断服务函数第1个参数*/
			irq_handler_t handler, /*中断服务函数指针*/
           unsigned long flags,
           const char *name,
           void *dev_id); 			/*做实参传递给中断服务函数第2个参数*/

函数功能	向内核注册一个中断服务函数；
当发生中断号为 irq 的中断时候，会执行 handler 指针函数。

函数参数	
irq：中断编号（每个中断源有惟一的编号）。

handler：中断服务函数指针。
          原型 typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *)。
flag:中断的标志，用来描述本中断的基本特征的。 
      有固定的值，由中断源的特征决定；
      比如外中断有：上升沿，下降沿触发中断这类标志。
name:中断名字， 注册后会出现cat /proc/interrupts
dev_id: 这个参数是传递给中断服务函数。
         对共享中断来说， 这个参数一定有要； 
         当注销共享中断中的其中一个时， 用这个来标识要注销哪一个。 
         对于有惟一入口的中断，可以传递 NULL；
         但是一般来说都会传递一个有意义指针，在中断程序中使用， 以方便编程。

    
返回值	0 表示成功
-EINVAL （无效参数22）表示中断号无效。
-EBUSY （设备或者资源忙16）表示中断已经被占用。

（2）注销中断

void free_irq(unsigned int irq,void * dev_id)
irq: 要注销的中断号
dev_id：其实就是注册时候使用的dev参数，在共享中断必不可少，不能传递NULL。
注意：为了防止在注销时同时发生中断，调用时候，先禁止中断。

（3）中断开启与关闭

禁止中断
void disable_irq_nosync(unsigned int irq);
void disable_irq(unsigned int irq);
参数：irq，要禁止的中断对应的编号。 
注意：在中断服务程序中不能使用 disable_irq 这个函数，否则内核崩溃，可以使用 disable_irq_nosync。
disable_irq：函数调用后，函数不会马上返回，而等待中断程序执行完成才返回，在中断调用会导致死锁。
disable_irq_nosync:调用后，函数马上返回。

使能中断
void enable_irq(unsigned int irq);
参数：irq，要使能的中断对应的编号 

（4）获取irq中断号

int gpio_to_irq(unsigned gpio);

2. 外部中断驱动编写

2.1 按键原理图

2.2 驱动示例代码

insmod 安装驱动之后就直接注册按键中断，没有注册字符设备框架，当按键按下之后，直接在驱动层通过printk打印数据提示到终端。

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <mach/gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>

/*存放按键的信息*/
struct m_key_info
{
	int gpio;
	char name[50];
	int val;
	int irq;
};

struct m_key_info key_info[]=
{
	{EXYNOS4_GPX3(2),"key_irq_1",0x01},
	{EXYNOS4_GPX3(3),"key_irq_2",0x02},
	{EXYNOS4_GPX3(4),"key_irq_3",0x03},
	{EXYNOS4_GPX3(5),"key_irq_4",0x04},
};


/*
中断服务函数
*/
static irqreturn_t key_irq_handler(int irq, void *dev)
{
    struct m_key_info *p=(struct m_key_info*)dev;
	
	if(gpio_get_value(p->gpio)==0) //判断按键是否按下
	{
		printk("按键值:%#x\n",p->val);
	}
	else
	{
		printk("按键值:%#x\n",p->val|0x80);
	}
	return IRQ_HANDLED;
}

static int __init tiny4412_interrupt_drv_init(void)
{
	int i;
	for(i=0;i<sizeof(key_info)/sizeof(key_info[0]);i++)
	{
		/*1. 获取中断号*/
		key_info[i].irq=gpio_to_irq(key_info[i].gpio);

		/*2. 注册中断*/
		if(request_irq(key_info[i].irq,key_irq_handler,IRQF_TRIGGER_RISING|IRQF_TRIGGER_FALLING,key_info[i].name,&key_info[i]))
		{
			printk("中断号%d注册失败:%s\n",key_info[i].irq,key_info[i].name);
		}
	}
    printk("按键中断 驱动注册-安装成功.\n");
    return 0;
}

static void __exit tiny4412_interrupt_drv_exit(void)
{
	/*注销中断*/
	int i=0;
	for(i=0;i<sizeof(key_info)/sizeof(key_info[0]);i++)
	{
		free_irq(key_info[i].irq,&key_info[i]);
	}
    printk("按键中断 驱动注销成功.\n");
}

/*驱动入口*/
module_init(tiny4412_interrupt_drv_init);
/*驱动出口*/
module_exit(tiny4412_interrupt_drv_exit);
/*许可证*/
MODULE_LICENSE("GPL");

2.3 makefile代码

KER_DRI=/home/wbyq/work/linux-3.5/linux-3.5
all:
	make -C $(KER_DRI) M=`pwd` modules
	cp *.ko /home/wbyq/work/rootfs/code -f
	make -C $(KER_DRI) M=`pwd` modules clean
obj-m += interrupt_key.o