一. 简介
前面一篇文章实现了驱动针对应用层阻塞式访问设备时的处理。文章地址如下：
（图片来源网络，侵删）
Linux下阻塞IO驱动实验实例一-CSDN博客
本文也是通过编写驱动代码，以实现应用程序阻塞式访问设备。这里实现一种可以被信号打断的进程。
（图片来源网络，侵删）
这里也是使用 Linux内核提供的 "等待队列"的方法。
二. Linux下阻塞IO驱动实验实例二
这里的实验是在 14_block_io工程代码的基础上，进行更改。
1. 所调用的 Linux内核函数
wait_event_interruptible(wq, condition) void wake_up(wait_queue_head_t *q)wait_event_interruptible（）函数与 wait_event 函数类似，但是此函数将进程设置 为 TASK_INTERRUPTIBLE ，就是可以被信号打断 。
2. 驱动代码实现
打开 14_block_io工程，key_irq.c文件实现代码如下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define IRQ_NAME "key_irq"
#define IRQ_CNT 1
#define KEY_NUM 1
#define KEY0_VALUE 0x01 //key0按键值
#define INVAL_KEY_VALUE 0xFF //无效的按键值
/*key按键结构体 */
struct key_dev{
int gpio_number; //IO编号
int interrupt_number; //中断号
unsigned char value; //键值
unsigned char name[50]; //按键名字
irqreturn_t (*handler)(int, void*); //中断处理函数
};
/*imx6ull_irq设备结构体 */
struct irq_dev{
dev_t devid; //主设备号+次设备号
int major; //主设备号
int minor; //次设备号
struct cdev cdev;
struct class* class;
struct device* device;
struct device_node * dev_node;//设备节点
struct key_dev key[KEY_NUM];
struct timer_list timer; //定时器
atomic_t key_value; //按键值
atomic_t key_release; //按键释放标志
wait_queue_head_t wait_queue_head; //等待队列头
};
struct irq_dev irq;
/* 打开设备函数*/
static int irq_dev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
filp->private_data = &irq;
return 0;
}
ssize_t irq_dev_read(struct file * filp, char __user * buf, size_t count, loff_t * ppos)
{
int ret = 0;
struct irq_dev* dev = filp->private_data;
unsigned char key_release = 0;
unsigned char key_value = 0;
/*等待事件*/
wait_event_interruptible(dev->wait_queue_head, atomic_read(&dev->key_release)); //等待按键有效
key_release = atomic_read(&dev->key_release);
key_value = atomic_read(&dev->key_value);
if(key_release) //判断按键是否释放
{
if(key_value&0x80)
{
key_value &= ~(0x80); //去掉标志位
ret = copy_to_user(buf, &key_value, sizeof(key_value));
if(ret != 0)
{
printk("copy_to_user failed!\n");
goto invalid_key;
}
}
key_release = 0;
atomic_set(&dev->key_release, 0);
}
else
{
goto invalid_key;
}
return ret;
invalid_key:
return -EINVAL;
}
/* 关闭设备函数 */
int irq_dev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
{
return 0;
}
static const struct file_operations irq_fops = {
.open = irq_dev_open,
.owner = THIS_MODULE,
.read = irq_dev_read,
.release = irq_dev_close,
};
/*定时器处理函数：对按键进行消抖处理 */
void timer_handler(unsigned long data)
{
int value = 0;
struct irq_dev* dev = (struct irq_dev*)data;
//读取按键值
value = gpio_get_value(dev->key[0].gpio_number);
if(value == 0) //按键按下
{
// printk("KEY0 Press!\n");
atomic_set(&dev->key_value, dev->key[0].value);
}
else if(value == 1) //按键释放
{
// printk("KEY0 Release!\n");
//按键值最高位置1，打上标志
atomic_set(&dev->key_value, (0x80|dev->key[0].value));
atomic_set(&dev->key_release, 1); //一次完整的按键标志
}
/*按键有效时，唤醒进入休眠状态的进程 */
if(atomic_read(&dev->key_release)) //完成一次按键过程
{
wake_up(&dev->wait_queue_head);
}
}
/* 中断处理函数 */
static irqreturn_t key0_irq_handler(int irq, void *param)
{
struct irq_dev* dev = param;
dev->timer.data = (volatile unsigned long)param;
//设置定时器超时时间，开启定时器
mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(20)); //按键按下后延时20ms
return IRQ_HANDLED;
}
/*按键初始化 */
static int key_io_init(struct irq_dev* dev)
{
int ret = 0;
int i = 0;
int n = 0;
/*1.获取设备节点 */
dev->dev_node = of_find_node_by_path("/key");
if(NULL == dev->dev_node)
{
printk("find dev_node failed!\n");
goto find_dev_node;
}
/*2.获取IO编号 */
for(i=0; ikey[i].gpio_number = of_get_named_gpio(dev->dev_node, "key-gpio", i);
if(dev->key[i].gpio_number key[i].name, 0, sizeof(dev->key[i].name));
sprintf(dev->key[i].name, "KEY%d", i);
ret = gpio_request(dev->key[i].gpio_number, dev->key[i].name);
if(ret != 0)
{
printk("gpio request fail!\n");
goto gpio_request;
}
/* 将GPIO设置为输入*/
gpio_direction_input(dev->key[i].gpio_number);
/* 获取中断号*/
dev->key[i].interrupt_number = gpio_to_irq(dev->key[i].gpio_number);
if(!dev->key[i].interrupt_number)
{
printk("irq_of_parse_and_map fail!\n");
goto get_irq_number;
}
}
dev->key[0].handler = key0_irq_handler;
dev->key[0].value = KEY0_VALUE;
/*申请中断 */
for(i=0; ikey[i].interrupt_number, dev->key[i].handler,
(IRQF_TRIGGER_RISING|IRQF_TRIGGER_FALLING), dev->key[i].name, dev);
printk("request_irq ret: %d\n", ret);
if(ret != 0)
{
printk("%d request interrupt fail!\n", i);
goto irq_request;
}
}
/*定时器初始化 */
init_timer(&dev->timer);
dev->timer.function = timer_handler;
return 0;
irq_request:
get_irq_number:
for(i=0; ikey[i].gpio_number);
}
gpio_request:
for(n = 0; nkey[n].gpio_number);
}
get_gpio_number:
find_dev_node:
return ret;
}
/*驱动入口函数 */
static int __init imx6ull_irq_init(void)
{
int ret = 0;
/*1. 注册/申请设备号 */
irq.major = 0;
if(irq.major) //如果给出主设备号，则注册设备号
{
irq.devid = MKDEV(irq.major, 0);
ret = register_chrdev_region(irq.devid, IRQ_CNT, IRQ_NAME);
}
else //否则申请设备号
{
ret = alloc_chrdev_region(&irq.devid, 0, IRQ_CNT, IRQ_NAME);
irq.major = MAJOR(irq.devid);
irq.minor = MINOR(irq.devid);
}
if(ret
三. 编译驱动
对驱动代码进行编译，将驱动代码编译成驱动模块：
wangtian@wangtian-virtual-machine:~/zhengdian_Linux/Linux_Drivers/14_block_io$ make
make -C /home/wangtian/zhengdian_Linux/linux/kernel/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga M=/home/wangtian/zhengdian_Linux/Linux_Drivers/14_block_io modules
make[1]: 进入目录“/home/wangtian/zhengdian_Linux/linux/kernel/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga”
CC [M] /home/wangtian/zhengdian_Linux/Linux_Drivers/14_block_io/key_irq.o
Building modules, stage 2.
MODPOST 1 modules
CC /home/wangtian/zhengdian_Linux/Linux_Drivers/14_block_io/key_irq.mod.o
LD [M] /home/wangtian/zhengdian_Linux/Linux_Drivers/14_block_io/key_irq.ko
make[1]: 离开目录“/home/wangtian/zhengdian_Linux/linux/kernel/linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga”
wangtian@wangtian-virtual-machine:~/zhengdian_Linux/Linux_Drivers/14_block_io$
可以看出，驱动模块正常编译通过。
接下来就是对驱动模块进行测试。测试按键功能是否正常，按键进程的CPU占用率是否为 0，按键进程是否可以被杀死（即被信号打断）。
