LINUX按鍵驅動程序
《《混雜設備驅動模型》》
《混雜設設備的描述》
<混在設備的概念>
在linux系統中，存在一類字符設備，他們擁有相同的主設備號（10），但是次設備號不同，稱這類設備為混在設備(missdevice),所有的混雜設備形成一個鏈表，對設備進行訪問，根據次設備號在鏈表中查找相應的混雜設備。
註意：混雜設備是字符設備的一種。
<混雜設備的設備描述符>
struct miscdevice
{
int minor; /*次設備號*/
const char *name; /*設備名*/
const struct file_operrations *fops; /*文件操作*/
struct list_head list;
struct device *parent;
struct device *this _device ;
};
<設備註冊>
在linux系統中歐使用函數 misc_register() 函數來註冊一個混雜設備驅動。
函數原型：
int misc_register(struct miscdevice *misc)
<設備註銷>
函數原型：
int mic_deregister (struct miscdevice * misc)
《linux中斷處理》
<裸機中中斷處理流程>
中斷會有一個統一的入口： ldr pc,_irq ——》保存環境處理——》執行：
<linux中中斷處理流程分析>
在linux系統中也有一個中斷處理的同樣的入口：irq_svc ——》接著做相應的環境保存——》獲取產生中斷的中斷源(寄存器 INTPND)——》利用中斷號找到irq_disc[*]這個結構——》在action 中就有用戶事先填寫編寫好的處理函數
總結：驅動程序需要做哪些事？
1）實現中斷處理過程
2）將中斷處理程序註冊到linux系統中
<linux 中中斷處理程序>
1）註冊中斷
函數原型：
int
request_irq(unsigned int irq, void (*handler )(int ,void *,struct
pt_regs*),unsigned long flags,const char*devname, void *dev_id)
參數分析:
unsigned int irq: 中斷號
註意：中斷號和中斷類型區別
#define S3C2410_CPUIRQ_OFFSET (16)
#define S3C2410_IRQ(x) ((x) + S3C2410_CPUIRQ_OFFSET)
void （*handler ）(int ,void * , struct pt_regs * ): 中斷處理程序
unsigned long flags :與中斷處理有關的各種的選項
例：
IRQF_DISABLEED (SA_INTERRUPT) :快速中斷處理程序，如果沒有該位，則表示慢速中斷處理程序
註意：快速中斷和慢速中斷的區別
快/慢速中斷主要區別在於：快速中斷保證中斷處理的原子性（不被打斷），而慢速中斷則不保證，換句話說就是開啟中斷標誌位 （屏蔽）（處理器 IF）,在運行快速中斷程序是關閉的，英因此在服務該中斷時，不會別其他類型的中斷打斷；而調用慢速中斷處理時，其他類型的中斷可以得到服務。
IRQF_SHARED(SA_SHIRQ):表明該中斷號是設備共享的（）多個設備可以共享多個中斷。
IRQF_TRIGGER_FALLING: 下降沿產生中斷
const char * devname:設備名
void * dev_id :共享中斷時使用
返回值：
返回0 表示成功
失敗：
返回一個非0 的錯誤值
註意：中斷處理程序是在中斷上下文中運行的，他的行為可能受某些限制：
1)不能使用可能引起阻塞的函數
2)不能使用可能引起調度的函數
2）中斷處理
一般處理流程：
檢查設備是否產生中斷——》清除中斷標誌（要不然下次中斷沒法響應）——》相應的硬件操作
3）註銷中斷
函數原型：
void free_irq(unsigned int irq,void *dev_id)
參數分析：
irq；中斷號
dev_id:對於共享中斷，一個中斷號，對應多個中斷程序，位了將加載的中斷處理程序卸載，將其中對每個中斷處理程序進行編號：dev_id
《中斷分層技術》
<中斷嵌套>
（1）慢速中中斷
當處理慢速中斷當過程中，中斷開關(IF)是關閉當的，即可以被其他中斷打斷，執行本中斷，直到處理完成，再返回執行執之前被打斷當中斷。
註意：如果執行中斷當過程中是被同類型當中斷打斷，此時linux系統是不會執行該中斷當。
（2）快速中斷
不可以被其他中斷打斷
<中斷分層技術>
背景：
中斷處理流程大致可以分為和和硬件有關的工作，和硬件無關當工作，linux系統中，將和硬件有關的工作被放到中斷處理程序中去做，其他的部分放到其他地方做。其目的是減少處理中斷處理的時間。使用以下三中方式處理和硬件無關部分處理。
（1）軟中斷
（2）tasklet
（3）工作隊列
由上圖可以看見，加入說這是一個3核當CPU,每一CPU後面都跟有一個隊列，將和硬件沒有關系的處理程序插入到這些鏈表中，linux內核會為每一個鏈表創建一個線程，系統會在CPU相對空閑的時候把掛著的線程處理一遍，當處理完一個線程該鏈表就會從該隊列中消失。
<使用工作隊列實現分層>
(1)如何實現工作隊列
struct workqueue_struct
{
struct cpu_workqueue_struct *cpu_wq;
struct list_head list;
const char *name; /*workqueue name */
int signalthread;
int freezeable /*freeze threads during suspend*/
int rt;
}
(2)如何描述一個工作
struct work_struct
{
atomic_long_t data;
struct list _head entry;
work_fun_t func;
}
（3）實現步驟
1）創建工作隊列
函數：
create_workqueue(“name”)
2）創建工作
函數：
INIT_WORK(work,fun)
3）提交工作（將工作掛載到工作隊列上）
函數：
queue_work(work_queue,work)
註意：要創建工作隊列，必須遵循GPL協議。
MOUDLE_LICENSE(“GPL”)
註意：但是在大多數情況下並不需要我們定義工作隊列，linux系統會有一個默認當工作隊列keventd_wq，所以只需要將工作掛載到該工作隊列上即可。
掛載函數：
schedule_work(work)
《按鍵去抖》
<背景分析>
在按動按鍵的時候，因硬件設計的缺陷，會導致信號出現尖刺，從而導致輸入信號不準確。
<處理按鍵抖動>
(1)硬件去抖
(2)軟件去抖
一般軟件去抖采用延時的方式：
1）for()循環
2）定時延時
在Linux系統中使用結構體數組：
struct timer_list
{
struct list_head entry;
unsigned long expires;
viod (*function )(unsigned long);
unsigned long data;
struct tvec_base *base;
}
expires：用來設定時間
function:這個函數指針指向定時結束後需要處理的工作。
來描述一個定時器。
註意：一般操作系統為處理的高效率，一般是不使用for()循環的。只能使用定時器。
<定時器處理流程>
(1)定義定時器變量
(2)初始化定時器
1）init_timer()
2)設置超時函數
(3)add_timer()用來向內核註冊定時器
(4)mod_timer()啟動定時器
<多按鍵驅動的優化>
相對於一個按鍵的驅動程序，需要多註冊一個中斷，註冊中斷就需要在對硬件操作部分多做一個引腳的功能配置。
註意：首先要實現相應的硬件驅動程序，才能在應用程序中做相應的系統調用。
<阻塞型驅動程序的設計>
(1)阻塞必要
當一個設備無法滿足用戶的讀寫請求的時候該怎麽辦?例如使用函數然而以後會有數據，或者一個進程企圖向一個設備寫入數據的時候，然而，此時設備沒有做好接受數據的準備，當上述情況發生時，驅動程序應當(缺省的)阻塞進程，使進程進入等待（睡眠）狀態，知道請求得到滿足。
(2)內核等待隊列
在實現阻塞驅動的過程中，也需要一個類似“候車室”的地方來安排阻塞隊列的休息，當喚醒條件成熟時，則可以從候車室中將進程喚醒，這個“候車室”就是等待隊列。
1）定義等待隊列
wait_queue_head_t my_queue
2)初始化等待隊列
init_waitqueue_head(&my_queue)
3)或者定義並初始化等待隊列
DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_queue)
4)進入等待隊列
wait_event(queue,condition)
當condition（布爾表達式）為真時，立即返回，否者讓進程進入TASK_UNINTERRUPTIBLE 模式的睡眠，並掛載到queue參數指定的等待隊列上。
wait_event_interrupttible(queue,condition)
當condition（布爾表達式）為真時，立即返回，否者讓進程進入TASK_INTERRUPTIBLE的睡眠，並掛載在參數queue參數指定的隊列上。
5）從等待隊列中喚醒
wake_up(wait_queue_t *q)
從等待隊列q 中喚醒狀態為TASK_UNINTERRUPTIBLE,TASK_INTERRUPTIBLE,TASK_KILLABLE 的所有進程
wake_up_interruptible(wait_queue_t *q)
從等待隊列中q中，喚醒狀態為TASK_INTERRUPTIBLE的進程。
(3)阻塞驅動優化
L
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