關(guān)于Linux的GPIO中斷知識(shí)

在嵌入式系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)用到gpio外部中斷來(lái)獲取外部事件，比如按鍵、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信等等。一般中斷都會(huì)綁定一個(gè)中斷回調(diào)函數(shù)，來(lái)執(zhí)行產(chǎn)生中斷后的一些任務(wù)。Linux的中斷是操作系統(tǒng)管理的資源，需要在內(nèi)核層配置中斷以及綁定回調(diào)函數(shù)。

內(nèi)核編程可以直接修改內(nèi)核源碼，也可以使用Linux提供的模塊編程方式。使用模塊很方便，編譯很快而且可以很方便的插入和移除。當(dāng)然插入和移除操作需要管理員權(quán)限，與模塊相關(guān)的命令有l(wèi)smod、insmod和rmmod。

詳細(xì)的模塊編程的方法網(wǎng)上和書(shū)上一大堆，很容易找到。

主要結(jié)構(gòu)

1、init函數(shù)

2、exit函數(shù)

3、module_init和module_exit

4、作者、版權(quán)聲明等。

注意：模塊的編譯需要用到源碼，就是安裝一個(gè)以headers結(jié)尾的東西。

在/usr/src下會(huì)有對(duì)應(yīng)的目錄，使用uname -r看看版本是否一致，如果不一樣一般是當(dāng)前系統(tǒng)的要比較舊，可以使用apt-get upgrade升級(jí)系統(tǒng)。不同的版本編譯的模塊不能加載，會(huì)提示格式無(wú)法識(shí)別之類(lèi)的錯(cuò)誤。

另外，內(nèi)核編程用到的頭文件和應(yīng)用編程用到的頭文件也不是一個(gè)系統(tǒng)的，內(nèi)核編程用的是

/usr/src/linux-headers-xxx/include下的頭文件，而應(yīng)用編程用的是/usr/include/下的頭文件。

ok，回到gpio中斷。

在init函數(shù)里，使用gpio需要先請(qǐng)求一個(gè)并配置它的模式，使用gpio_request_one()函數(shù)，三個(gè)參數(shù)分別是gpio號(hào)、模式和名稱(chēng)。

使用函數(shù)enable_irq()使能中斷，參數(shù)是中斷號(hào)，gpio對(duì)應(yīng)的中斷號(hào)可以使用gpio_to_irq()獲取。

調(diào)用request_irq()配置中斷的回調(diào)函數(shù)、觸發(fā)方式、名稱(chēng)和傳入?yún)?shù)。

在exit函數(shù)中，對(duì)應(yīng)的我們需要釋放中斷和對(duì)應(yīng)的gpio。

編寫(xiě)中斷回調(diào)函數(shù)。中斷回調(diào)函數(shù)的格式定義如下：

Linux的中斷函數(shù)分為了兩個(gè)部分：頂半部和底半部。 頂半部是真正的回調(diào)函數(shù)，執(zhí)行在中斷上下文中，一般是不能被打斷的，所以這里要盡可能短，只做非做不可的事。

底半部由頂半部觸發(fā)，執(zhí)行中斷回調(diào)的其他不太緊急的事務(wù)。底半部的機(jī)制由軟中斷、tasklet、工作隊(duì)列等(不知道是否有其它新技術(shù)了)。底半部的程序會(huì)參與內(nèi)核的調(diào)度，可以被中斷。

一些必要的頭文件：

編譯模塊我看大家都用make，還好寫(xiě)個(gè)簡(jiǎn)單的Makefile也不復(fù)雜。小寫(xiě)的makefile有時(shí)候make不認(rèn)識(shí)，不知道什么原因，如果遇到改成大寫(xiě)就好。

make然后插入模塊

查看模塊lsmod

使用dmesg查看log信息。如果init函數(shù)有printk打印可以看到信息。

在/proc/interrupts中可以看到中斷比較詳細(xì)的信息，紅框就是我們的gpio中斷。

在/proc/stat中也有關(guān)于中斷的信息。intr(黃框)就是所有的中斷統(tǒng)計(jì)情況，最后四個(gè)(紅線)就是gpio中斷的次數(shù)。

在proc/irq/下有以中斷號(hào)命名的目錄，目錄下有跟中斷相關(guān)的文件。

關(guān)于Linux的gpio中斷目前就知道這么多了，歡迎大家補(bǔ)充交流。 限于個(gè)人水平，肯定會(huì)有遺漏和錯(cuò)誤的地方，還望大家海涵。 在另一篇關(guān)于字符設(shè)備的專(zhuān)欄里，我會(huì)講如何通過(guò)創(chuàng)建字符設(shè)備把內(nèi)核的數(shù)據(jù)(比如中斷處理的結(jié)果)傳給用戶空間，歡迎大家閱讀。