编写使用中断的按键驱动程序

• 对于使用中断的按键驱动，内核自带的驱动程序 drivers/input/keyboard/gpio_keys.c 就可以，需要做的只是修改设备树指定引脚及键值

• 中断是引入其他基础知识的前提：休眠-唤醒、POLL 机制、异步通知、定时器、中断的线程化处理都离不开中断

编程思路

设备树相关

查看原理图确定按键使用的引脚，再在设备树中添加节点，在节点里指定中断信息

例子：

gpio_keys_first {compatible = "first_key,gpio_key";gpios = <&gpio5 1 GPIO_ACTIVE_HIGH&gpio4 14 GPIO_ACTIVE_HIGH>;pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&key1_pinctrl&key2_pinctrl>;
};

注意：在设备树里面可以不用设置中断，因为Linux 系统中异常与中断里面提到对于 GPIO，可以在驱动程序里面使用 gpio_to_irq 或 gpiod_to_irq 获得中断号

驱动代码相关

• 首先要获得中断号
• 然后编写中断处理函数；
• 最后 request_irq。

代码

修改设备树文件

对于一个引脚要用作中断时，

• a) 要通过 PinCtrl 把它设置为 GPIO 功能；【ST 公司对于 STM32MP157 系列芯片，GPIO 为默认模式 不需要再进行配置Pinctrl 信息】
• b) 表明自身：是哪一个 GPIO 模块里的哪一个引脚【修改设备树】

打开内核的设备树文件：arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dts

gpio_keys_first {compatible = "first_key,gpio_key";gpios = <&gpiog 3 GPIO_ACTIVE_LOW&gpiog 2 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};

与此同时，需要把用到引脚的节点禁用

注意，如果其他设备树文件也用到该节点，需要设置属性为disabled状态，在arch/arm/boot/dts目录下执行如下指令查找哪些设备树用到该节点

grep "&gpiog" * -nr

如果用到该节点，需要添加属性去屏蔽：

status = "disabled"; 

gpio_key_drv.c

#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_first;//中断处理函数，参数是request_irq函数参数的最后一个
static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
{struct gpio_key *gpio_key = dev_id;//获取的是引脚的电平，因为设置了上升沿和下降沿都触发int val;val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod);printk("key %d %d\n", gpio_key->gpio, val);return IRQ_HANDLED;
}/* 1. 从platform_device获得GPIO* 2. gpio=>irq* 3. request_irq*/
static int gpio_key_probe(struct platform_device *pdev)
{int err;struct device_node *node = pdev->dev.of_node;//platform_device 里面有device结构体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_first = kzalloc(sizeof(struct gpio_key) * count, GFP_KERNEL);for (i = 0; i < count; i++){gpio_keys_first[i].gpio = of_get_gpio_flags(node, i, &flag);if (gpio_keys_first[i].gpio < 0){printk("%s %s line %d, of_get_gpio_flags fail\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return -1;}gpio_keys_first[i].gpiod = gpio_to_desc(gpio_keys_first[i].gpio);gpio_keys_first[i].flag = flag & OF_GPIO_ACTIVE_LOW;//如果设备树里面是低电平有效，则flags或上GPIO子系统里面的低电平有效的宏定义（注意有F）if (flag & OF_GPIO_ACTIVE_LOW)flags |= GPIOF_ACTIVE_LOW;//读出引脚的逻辑值err = devm_gpio_request_one(&pdev->dev, gpio_keys_first[i].gpio, flags, NULL);gpio_keys_first[i].irq  = gpio_to_irq(gpio_keys_first[i].gpio);//从 GPIO 获得中断号，该中断号是使用request_irq的参数之一}for (i = 0; i < count; i++){err = request_irq(gpio_keys_first[i].irq, gpio_key_isr, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, "my_gpio_key", &gpio_keys_first[i]);}return 0;}static int gpio_key_remove(struct platform_device *pdev)
{//int err;struct device_node *node = pdev->dev.of_node;int count;int i;count = of_gpio_count(node);for (i = 0; i < count; i++){free_irq(gpio_keys_first[i].irq, &gpio_keys_first[i]);}kfree(gpio_keys_first);return 0;
}static const struct of_device_id my_keys[] = {{ .compatible = "first_key,gpio_key" },{ },
};/* 1. 定义platform_driver */
static struct platform_driver gpio_keys_driver = {.probe      = gpio_key_probe,.remove     = gpio_key_remove,.driver     = {.name   = "my_gpio_key",.of_match_table = my_keys,},
};/* 2. 在入口函数注册platform_driver */
static int __init gpio_key_init(void)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = platform_driver_register(&gpio_keys_driver); return err;
}/* 3. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数*     卸载platform_driver*/
static void __exit gpio_key_exit(void)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);platform_driver_unregister(&gpio_keys_driver);
}/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点                                     */module_init(gpio_key_init);
module_exit(gpio_key_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

Makefile

# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
#       请参考各开发板的高级用户使用手册KERN_DIR =  /home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/Linux-5.4all:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanrm -rf modules.order# 参考内核源码drivers/char/ipmi/Makefile
# 要想把a.c, b.c编译成ab.ko, 可以这样指定:
# ab-y := a.o b.o
# obj-m += ab.oobj-m += gpio_key_drv.o

编译测试

首先要设置 ARCH、CROSS_COMPILE、PATH 这三个环境变量后，进入 ubuntu 上板子内核源码的目录，在Linux内核源码根目录下，执行如下命令即可编译 dtb 文件：

make dtbs V=1

编译好的文件在路径由DTC指定，移植设备树到开发板的共享文件夹中，先保存源文件，然后覆盖源文件，重启后会挂载新的设备树，进入该目录查看是否有新添加的设备节点

cd /sys/firmware/devicetree/base 

编译驱动程序，在Makefile文件目录下执行make指令，此时，目录下有编译好的内核模块gpio_key_drv.ko移植到开发板上

确定一下烧录系统：cat /proc/mounts，查看boot分区挂载的位置，将其重新挂载在boot分区：mount /dev/mmcblk2p2 /boot，然后将共享文件夹里面的设备树文件拷贝到boot目录下，这样的话设备树文件就在boot目录下

cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot

重启后挂载，运行

insmod gpio_key_drv.ko // 装载驱动程序