linux驱动开发之输入子系统编程（一）使用工作队列实现中断下半部

拼搏现实的明天。 2022-05-30 22:20 158阅读 0赞

**基本功能：使用工作队列实现中断下半部**  
在Linux内核中，可以通过工作队列来实现中断下半部。当中断发生时，将当前的进程加入到一个工作队列 struct work\_struct中，加入到工作队列中的中断事件会通过队列的方式出队，得到处理。  
**新增功能：在linux内核中使用定时器消抖（工程需要）**  
1.linux内核使用 struct timer\_list 结构对象来描述一个定时器  
struct timer\_list \{  
/\*  
\* All fields that change during normal runtime grouped to the  
\* same cacheline  
\*/  
struct list\_head entry;  
unsigned long expires;  
struct tvec\_base \*base;

void (*function)(unsigned long);    //当定时到达后,执行这个函数接口,有用户实现
    unsigned long data;
    
    int slack;

#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
        int start_pid;
        void *start_site;
        char start_comm[16];
    #endif
    #ifdef CONFIG_LOCKDEP
        struct lockdep_map lockdep_map;
    #endif
    };

2.linux内核中初始化一个定时器  
//参数：timer—–struct timer\_list结构对像  
\#define init\_timer(timer)

3.linux内核中将一个定时器加入到内核  
//参数：timer—–struct timer\_list结构对像  
void add\_timer(struct timer\_list \*timer)

4.linux内核中开始启用定时器,  
//参数1：timer—–struct timer\_list结构对像  
//参数2：expires—定时器的计数值  
int mod\_timer(struct timer\_list \*timer, unsigned long expires)

5.linux内核中使用 jiffies 变量来记录从系统启动到当前的计算值,表示为一个滴答数

6.linux内核中使用 HZ 代表 jiffies 1s中计数的次数, 通常为1000，既每次计数 1ms

input\_simple.c程序

#include <linux/input.h>
    #include <linux/module.h>
    #include <linux/init.h>
    #include <linux/interrupt.h>
    #include <linux/slab.h>
    #include <linux/gpio.h>
    #include <linux/workqueue.h>
    #include <linux/timer.h>
    #include <mach/gpio.h>
    #include <asm/irq.h>
    #include <asm/io.h>
    //
    //新增功能：在linux内核中使用定时器消抖
    struct button_type {
        struct input_dev *button_dev;
        int irqno;
        struct work_struct work;
        struct timer_list buttons_timer;//定时器
    };
    
    struct button_type *button_input_dev;
    
    void Key_Dithering_timer(unsigned long arg)
    {
        if(gpio_get_value(S5PV210_GPH0(5)))
        {
            //上报数据 到 input handler
            input_report_key(button_input_dev->button_dev, KEY_ESC, 1);
            //同步数据到用户空间
            input_sync(button_input_dev->button_dev);
        }
        else
        {
            //上报数据 到 input handler
            input_report_key(button_input_dev->button_dev, KEY_ESC, 0);
            //同步数据到用户空间
            input_sync(button_input_dev->button_dev);
        }
    }
    
    
    void work_button_event(struct work_struct *work)
    {
        //linux内核中开始启用定时器 
        //参数1：timer-----struct timer_list结构对像
        //参数2：expires---定时器的计数值
        //linux内核中使用 jiffies 变量来记录从系统启动到当前的计算值,表示为一个滴答数
        //linux内核中使用 HZ 代表 jiffies 1s中计数的次数, 通常为1000，既每次计数 1ms
        mod_timer(&button_input_dev->buttons_timer, jiffies+(HZ/50));//延时20ms
    }
    
    
    static irqreturn_t button_interrupt(int irq, void *dummy)
    {
        schedule_work(&button_input_dev->work);//把工作任务加入到全局队列
        return IRQ_HANDLED;
    }
    
    static int __init button_init(void)
    {
        int error;
    
        // 1.实例化设备对象
        button_input_dev = kzalloc(sizeof(struct button_type), GFP_KERNEL);//分配内存给结构体
        if(IS_ERR(button_input_dev))
        {
            printk(KERN_ERR"kzalloc struct button_type error!\n");
            return -ENODEV;
        }
    
        // 2.申请 input 输入设备
        button_input_dev->button_dev = input_allocate_device();
        if (!button_input_dev->button_dev) {
            printk(KERN_ERR "Not enough memory\n");
            error = -ENOMEM;
            goto err_free_zalloc;
        }
    
    // button_input_dev->button_dev->name = "KEY_ESC";
        // 3.设置位表
        button_input_dev->button_dev->evbit[0] |= BIT_MASK(EV_KEY); //支持按键事件
        button_input_dev->button_dev->keybit[BIT_WORD(KEY_ESC)] |= BIT_MASK(KEY_ESC);//支持 KEY_ESC按键
        button_input_dev->button_dev->keybit[BIT_WORD(KEY_UP)] |= BIT_MASK(KEY_UP);//支持 KEY_UP按键
    
        // 4.将设备注册到input子系统中
        error = input_register_device(button_input_dev->button_dev);
        if (error) {
            printk(KERN_ERR "Failed to register device\n");
            goto err_free_dev;
        }
    
        // 5. 初始化硬件
        button_input_dev->irqno = gpio_to_irq(S5PV210_GPH0(5));
        if (request_irq(button_input_dev->irqno, button_interrupt, IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING, "KEY_ESC", NULL))  
        {
            printk(KERN_ERR " Can't allocate irq %d\n", button_input_dev->irqno);
            error = -EBUSY;
            goto err_unregister_dev;
        }
    
        // 6.初始化工作队列
        INIT_WORK(&button_input_dev->work, work_button_event);
    
    
        //初始化定时器
        //参数：timer-----struct timer_list结构对象
        init_timer(&button_input_dev->buttons_timer);
        button_input_dev->buttons_timer.function = Key_Dithering_timer;
        //将一个定时器加入到内核
        add_timer(&button_input_dev->buttons_timer);
    
        return 0;
    err_unregister_dev:
        input_unregister_device(button_input_dev->button_dev);
     err_free_dev:
        input_free_device(button_input_dev->button_dev);
    err_free_zalloc:
        kfree(button_input_dev);
        return error;
    }
    
    static void __exit button_exit(void)
    {
        free_irq(button_input_dev->irqno, 0);
        input_unregister_device(button_input_dev->button_dev);
        input_free_device(button_input_dev->button_dev);
        kfree(button_input_dev);
    }
    
    module_init(button_init);
    module_exit(button_exit);
    MODULE_LICENSE("GPL");

app\_input.c程序

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <linux/input.h>
    #include <unistd.h>
    
    int main(int argc,char ** argv)
    {
        int fd;
        int ret = 0;
        struct input_event button_event;//用户读取到输入设备的数据包
    
        fd = open("/dev/event0", O_RDONLY, S_IRWXU);
        if(fd < 0)
        {
            perror("open filed!\n");
            exit(1);
        }
    
        while(1)
        {
            ret = read(fd, &button_event, sizeof(struct input_event));
            if(!ret)
            {
                printf("read button event filed!!\n");
                exit(1);
            }
    
            if(button_event.type == EV_KEY)//表示是按键类型
            {
                if(button_event.code == KEY_ESC)//哪一个按键
                {
                    if(button_event.value)
                    {
                        printf("---KEY_ESC---up---\n");
                    }
                    else
                    {
                        printf("---KEY_ESC---down---\n");
                    }
                }
            }
        }
        return 0;
    }

开发板型号：s5pv210  
程序链接：[https://pan.baidu.com/s/1jJhZmtw][https_pan.baidu.com_s_1jJhZmtw] 密码：yy03  
效果：  
按下按键KEY\_ESC，屏幕显示相关信息。  
![这里写图片描述][SouthEast]

[https_pan.baidu.com_s_1jJhZmtw]: https://pan.baidu.com/s/1jJhZmtw
[SouthEast]: /images/20220531/43f49c4e081c41bcb81a46c54680c83a.png