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大家好，我是道哥，今天我为大伙儿解说的技术知识点是：【Linux 中断的注册和处理】。
在后续课程中我们把GIC之下的中断控制器分为两类：链式(chained)、层级(hierarchy)。
前面有篇文章使用杂项设备完成了按键驱动的编写，实现了按键轮询检测，通过read函数向应用层传递按键值，这篇文章使用按键为例，介绍Linux内核里中断的注册方法，使用中断的方式检测按键是否按下，中断在单片机、设备驱动开发里使用的都非常多，可以更加实时的检测到按键触发的情况。
大家好，我是道哥，今天我为大伙儿解说的技术知识点是：【中断程序如何发送信号给应用层】。
资料中，难免会有一些错误，有任何问题，都可以在github向我提交issue。文中的勘误，我都会更新在github中。点击阅读原文可以直达github。
ARM和FPGA的交互是这个芯片最重要的部分，PL和PS的交互使用中断是较为快捷的方法，本文使用bram存储数据并通过外部pl端发出中断通知ps端读写数据。程序思路是按键产生中断，按键是直接连到pl端的，驱动产生异步通知，应用开始往BRAM写数据，然后再读取数据（阻塞读取），均打印出来比较
Linux内核从3.x开始引入设备树的概念，用于实现驱动代码与设备信息相分离。在设备树出现以前，所有关于设备的具体信息都要写在驱动里，一旦外围设备变化，驱动代码就要重写。引入了设备树之后，驱动代码只负责处理驱动的逻辑，而关于设备的具体信息存放到设备树文件中，这样，如果只是硬件接口信息的变化而没有驱动逻辑的变化，驱动开发者只需要修改设备树文件信息，不需要改写驱动代码。比如在ARM Linux内，一个.dts(device tree source)文件对应一个ARM的machine，一般放置在内核的"arch/arm/boot/dts/"目录内，比如exynos4412参考板的板级设备树文件就是"arch/arm/boot/dts/exynos4412-origen.dts"。这个文件可以通过$make dtbs命令编译成二进制的.dtb文件供内核驱动使用。
在内核里，使用gic_chip_data结构体表示GIC，gic_chip_data里有什么？
在消费类电子中，功耗是很重要的，甚至项目后期一直在调功耗，看看哪里还可以再省电。由此就有了 Linux 电源管理子系统，该子系统包含很多方面：什么时候可以降帧、什么时候可以关掉其他 CPU core、系统运行时如果某外设很少用需要让它运行时休眠、系统休眠时要保证哪些外设可以唤醒系统。
MPSoC是带ARM处理器和FPGA(PL)的SoC，包含4核A53及其常用外部模块（PS）。A53（PS）使用Arm GIC-400，属于GICv2架构。如果想了解GIC-400的具体细节，请参考文档APU GIC: CoreLink GIC-400 Generic Interrupt Controller, DDI 0471B, r0p1。
Linux内核从3.x开始引入设备树的概念，用于实现驱动代码与设备信息相分离。在设备树出现以前，所有关于设备的具体信息都要写在驱动里，一旦外围设备变化，驱动代码就要重写。
看上图，选择122号中断，它是SPI里的122号中断，GIC里的编号是(32+122)=154。
在高执行级别下，代码可以执行特权指令，访问任意的物理地址，这种CPU执行级别就对应着内核态。
沿着中断的处理流程，GIC之下的中断控制器涉及这4个重要部分：handleB、GPIO Domain、handleC、irq_chip
总线、设备和驱动模型，如果把它们之间的关系比喻成生活中的例子是比较容易理解的。举个例子，充电墙壁插座安静的嵌入在墙面上，无论设备是电脑还是手机，插座都能依然不动的完成它的使命——充电，没有说为了满足各种设备充电而去更换插座的。其实这就是软件工程强调的高内聚、低耦合概念。
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这节课讲解如何在中断系统中使用设备树，也就是用设备树如何描述中断。 中断体系在4.x内核中变化很大，中断体系又跟pinctrl系统密切相关，pinctrl中又涉及GPIO子系统，这样讲下去的话，设备树课程就变成驱动专题了，所以我打算只讲中断体系统，对于pinctrl、gpio等系统留待以后在驱动课程中扩展。
工作队列常见的使用形式是配合中断使用，在中断的服务函数里无法调用会导致休眠的相关函数代码，有了工作队列机制以后，可以将需要执行的逻辑代码放在工作队列里执行，只需要在中断服务函数里触发即可，工作队列是允许被重新调度、睡眠。
资料下载 coding无法使用浏览器打开，必须用git工具下载： git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git 视频观看 百问网驱动大全 GIC驱动程序对中断的处理流程 资料下载 视频观看 1. 一级中断控制器处理流程 2. 多级中断控制器处理流程 参考资料： linux kernel的中断子系统之（七）：GIC代码分析 使用逐步演进的方法才能形象地理解。 1. 一级中断控制器处
上一篇文章中《图解Linux网络包接收过程》，我们梳理了在Linux系统下一个数据包被接收的整个过程。Linux内核对网络包的接收过程大致可以分为接收到RingBuffer、硬中断处理、ksoftirqd软中断处理几个过程。其中在ksoftirqd软中断处理中，把数据包从RingBuffer中摘下来，送到协议栈的处理，再之后送到用户进程socket的接收队列中。
Linux内核对网络包的接收过程大致可以分为接收到RingBuffer、硬中断处理、ksoftirqd软中断处理几个过程。其中在ksoftirqd软中断处理中，把数据包从RingBuffer中摘下来，送到协议栈的处理，再之后送到用户进程socket的接收队列中。
所以，当网卡接收到数据包后，要通知 Linux 内核有数据需要处理。另外，网卡驱动应该提供让 Linux 内核把数据把发送出去的接口。
总体而言，Linux操作系统是一个强大、灵活且可定制的操作系统，广泛应用于服务器、嵌入式系统、超级计算机等各种领域。
最核心的结构体是irq_desc，之前为了易于理解，我们说在Linux内核中有一个中断数组，对于每一个硬件中断，都有一个数组项，这个数组就是irq_desc数组。
Linux 的同步机制不断发展完善。从最初的原子操作,到后来的信号量,从大内核锁到今天的自旋锁。这些同步机制的发展伴随Linux从单处理器到对称多处理器的过渡;
前一阵子在公司移植Linux2.6到一块ARM11的开发板上，下面粗略讲讲移植Linux的一般过程。
本文档对内核的 GPIO 接口使用进行详细的阐述，让用户明确掌握 GPIO 配置、申请等操作的编程方法。
◆DPDK是什么 Intel® DPDK全称Intel Data Plane Development Kit，是intel提供的数据平面开发工具集，为Intel architecture（IA）处理器架构下用户空间高效的数据包处理提供库函数和驱动的支持，它不同于Linux系统以通用性设计为目的，而是专注于网络应用中数据包的高性能处理。具体体现在DPDK应用程序是运行在用户空间上利用自身提供的数据平面库来收发数据包，绕过了Linux内核协议栈对数据包处理过程。 ◆DPDK技术介绍 一、主要特点 1、UIO（L
当前采用的这种超声波测距模块在各大高校实验室、毕设、课设里用的很多，原理很简单，通过声波测距，发出的声音碰到障碍物会反弹，声音在空气里传播的速度是已知的，根据时间就能计算出测量的距离。这款超声波模块内部自带了时间计算电路，型号是HC-SR04 ，它可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，距精度可达高到 3mm； 整个模块包括了超声波发射器、 接收器与控制电路。
该文章介绍了如何通过Linux的配置文件/etc/udev/rules.d/99-com.rules来识别和配置硬件设备，包括触摸板、键盘、鼠标等。作者通过一个实际的例子，展示了如何通过修改/etc/passwd文件来设置用户的UID和GID，以及通过修改/etc/group文件来设置用户的GID。此外，文章还介绍了如何在嵌入式设备中通过移植Linux内核来支持硬件设备的驱动，以及如何在嵌入式设备中使用Qt来开发图形界面应用程序。
GIC，Generic Interrupt Controller。是ARM公司提供的一个通用的中断控制器。主要作用为：接受硬件中断信号，并经过一定处理后，分发给对应的CPU进行处理。
基于i.MX6ULL平台设计实现掉电检测功能，首先选择一路IO，利用IO电平变化触发中断，在编写驱动时捕获该路GPIO的中断，然后在中断响应函数中发送信号通知应用程序掉电发生了。
公元1951年5月15日的国会听证上，美国陆军五星上将麦克阿瑟建议把朝鲜战争扩大至中国，布莱德利随后发言：“如果我们把战争扩大到共产党中国，那么我们会被卷入到一场错误的时间，错误的地点同错误的对手打的一场错误的战争中。”
linux驱动程序一般工作在内核空间，但也可以工作在用户空间。下面我们将详细解析，什么是内核空间，什么是用户空间，以及如何判断他们。 Linux简化了分段机制，使得虚拟地址与线性地址总是一致，因此，Linux的虚拟地址空间也为0～4G。Linux内核将这4G字节的空间分为两部分。将最高的1G字节（从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF），供内核使用，称为“内核空间”。而将较低的3G字节（从虚拟地址 0x00000000到0xBFFFFFFF），供各个进程使用，称为“用户空间）。因为每个进程可以通过系统调用进入内核，因此，Linux内核由系统内的所有进程共享。于是，从具体进程的角度来看，每个进程可以拥有4G字节的虚拟空间。 Linux使用两级保护机制：0级供内核使用，3级供用户程序使用。从图中可以看出（这里无法表示图），每个进程有各自的私有用户空间（0～3G），这个空间对系统中的其他进程是不可见的。最高的1GB字节虚拟内核空间则为所有进程以及内核所共享。 内核空间中存放的是内核代码和数据，而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间，它们都处于虚拟空间中。 虽然内核空间占据了每个虚拟空间中的最高1GB字节，但映射到物理内存却总是从最低地址（0x00000000）开始。对内核空间来说，其地址映射是很简单的线性映射，0xC0000000就是物理地址与线性地址之间的位移量，在Linux代码中就叫做PAGE_OFFSET。 内核空间和用户空间之间如何进行通讯？ 内核空间和用户空间一般通过系统调用进行通信。 如何判断一个驱动是用户模式驱动还是内核模式驱动？ 判断的标准是什么？ 用户空间模式的驱动一般通过系统调用来完成对硬件的访问，如通过系统调用将驱动的io空间映射到用户空间等。因此，主要的判断依据就是系统调用。 内核空间和用户空间上不同太多了，说不完，比如用户态的链表和内核链表不一样；用户态用printf，内核态用printk；用户态每个应用程序空间是虚拟的，相对独立的，内核态中却不是独立的，所以编程要非常小心。等等。 还有用户态和内核态程序通讯的方法很多，不单单是系统调用，实际上系统调用是个不好的选择，因为需要系统调用号，这个需要统一分配。 可以通过ioctl、sysfs、proc等来完成。
要深入理解Linux内核中的同步与互斥的实现，需要先了解一下内联汇编：在C函数中使用汇编代码。
在Linux 内核笔记之高层中断处理一文中，介绍了ARM gic中断控制器对于硬中断的处理过程。gic的中断处理程序是从ack一个硬件中断开始的， 在gic的中断处理过程中，会根据中断的映射去寻找对应的虚拟中断号, 再去进行后续的中断处理。gic_handle_irq->handle_domain_irq
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linux中input子系统与I2C子系统类似，也被主观分成三部分：输入驱动、输入设备和输入核心。
从2.6版本开始引入了platform这个概念，在开发底层驱动程序时，首先要确认的就是设备的资源信息，例如设备的地址， 在2.6内核中将每个设备的资源用结构platform_device来描述，该结构体定义在kernel\include\linux\platform_device.h中：
Linux内核下的 drivers/input/keyboard/gpio_keys.c实现了一个体系结构无关的GPIO按键驱动，使用此按键驱动，只需在设备树gpio-key节点添加需要的按键子节点即可。驱动的实现非常简单，但是较适合于实现独立式按键驱动。
1.写出最底层Led_Open(),Led_Write(),Led_Read() 2.如何让内核知道下面有我们写好的操作硬件的函数呢？定义一个file_operations结构体(指向Led_Open等底层函数)。使用函数regsiter_chrdev(major,”first_drv”,&first_drv_fops)注册告诉内核(通过major索引)。 3.regsiter_chrdev被谁调用？被驱动入口函数调用。first_drv_init() 4.如何知道调用first_drv_init()，还是其他的函数呢？利用宏module_init(first_drv_init)定义一个结构体，结构体中有函数指针，指向入口函数。 5.出口函数first_drv_exit。卸载驱动unregsiter_chrdev(major,”first_drv”,&first_drv_fops)。如何知道何时来调用first_drv_exit？module_init(first_drv_exit)定义一个结构体，结构体中有函数指针，指向入口函数。
发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/115579.html原文链接：https://javaforall.cn
本专栏，用于记录我对Linux内核源码的学习，就像STL源码的那个专栏一样，我知道阅读源码对我的意义。 愿者上钩咯，共同进步。
本文介绍了如何通过Linux驱动程序实现按键中断，并通过实例代码进行了详细说明。首先介绍了如何安装和编译驱动程序，然后描述了如何使用按键中断，最后给出了完整的代码示例和注释。
在光谱中波长自760nm至400um的电磁波称为红外线，它是一种不可见光。目前几乎所有的视频和音频设备都可以通过红外遥控的方式进行遥控，比如电视机、空调、影碟机等，都可以见到红外遥控的影子。这种技术应用广泛，相应的应用器件都十分廉价，因此红外遥控是我们日常设备控制的理想方式。
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