Linux设备驱动程序--学习笔记(3)

1.使用命令"cat /proc/interrupts"可以查看中断的中断号，中断次数，irq_desc.chip名，中断名。

2.sizeof()函数返回值是unsigned long int类型

3.假设int str[]={1,2,3,4,5};int *ptr=str;那么sizeof(str)的大小是20个字节，而sizeof(ptr)是8个字节（如果你的计算机是32位那么所有指针都是4byte，反之64位8byte）。这也从另一个方面说明了数组和指针的差别

4.命令：mknod 可以用来创建设备文件，例如:mknod console c 5 1 其中console是设备文件名，c是指字符设备，5是主设备号，1是次设备号；也可以进入/dev目录下，执行MAKEDEV命令，例如：MAKEDEV  snd0  其中snd0是设备文件名，同时还会创建这个设备文件依赖的其他设备文件，设备号由系统分配没有使用的设备号。

5.windows默认的中文编码是GB2312，linux默认的编码是UTF-8

6.在调用do_asm_IRQ之前，要先保存现场，中断完毕后恢复现场

7.中断发生后要清除中断

8.中断的触发方式有：高电平触发，低电平触发，边沿触发。其中边沿（edge）触发容易产生毛刺和误触发

9.通过request_irq函数可以设置action的中断处理函数，同时启动中断，之后中断就可以发生并且处理了

10.电平触发的中断处理函数入口是：handle_level_irq函数；边沿触发的中断处理函数入口是：handle_edge_irq函数。他们是irq_desc[irq].handle_irq的另一种解释，他们还要通过调用handle_IRQ_event(irq,action)来调用action的中断处理函数

11.中断处理流程：

（1）中断向量调用总入口函数asm_do_IRQ，传入中断号irq；（2）asm_do_IRQ函数根据中断号irq调用irq_desc[irq].hanle_irq，它是这个中断的处理函数入口。对于电平触发的中断，这个入口通常为handle_level_irq；对于边沿触发的中断，这个入口通常为handle_edge_irq；（3）入口函数首先清除中断，入口函数是handle_level_irq时还要屏蔽中断；（4）逐个调用用户在irq_desc[irq].action链表中注册的中断处理函数；（5）入口函数是handle_level_irq时还要重新开启中断

12.中断时一种很稀缺的资源，当不再使用一个设备时，应该通过free_irq函数释放它占据的中断，free_irq函数通过参数irq找到action链表，然后使用dev_id在action链表中找到要卸载的表项

13.通过free_irq()函数释放irqaction里的一个action表项，释放后action里面没有表项的话就会禁止中断,上面的这些都是中断的框架，系统帮我们写好的

14.32位的linux中，所有的指针都是4byte的，无类型指针void *ptr，可以强制转换为任何类型的指针，同时其他类型的指针也可以赋值给void 指针

15.发生中断时，内核并不判断究竟是共享中断线上的哪个设备产生了中断，它会循环执行所有该中断线上注册的中断处理函数（即irq->handler函数）。因此irqaction->handler函数有责任识别出是否是自己的硬件设备产生了中断，然后再执行该中断处理函数。通常是通过读取硬件设备提供的中断flag标志位（在用request_irq函数注册中断处理程序时传入）进行判断。

16.void *dev_id的作用：（1）判断从共享中断线上的多个中断处理程序中删除哪一个。（2）将设备结构体传递给该中断处理程序（通过request_irq注册中断处理程序时传递）

17.#include<xxx/xxx.h>或者#include<xxx.h>想要知道xxx.h具体在系统的哪个文件目录下，首先要知道gcc的编译时的搜索目录，可以在编译一个.c文件时加上"-v"就可以查看了（PS：gcc搜索路径往往不止一个）,一般都是在/usr/include里啦

18.<windows.h> 这个头文件在linux里跟<unistd.h>有点像

19.在<unistd.h>中有Sleep():单位毫秒，sleep（）：单位秒，还有usleep()单位微秒。它们都可以让进程挂起（阻塞）一段时间

20.应用程序中的poll函数是这样的：int poll(struct pollfd *fds,nfds_t nfds, int timeout);Poll机制会判断fds中的文件是否可读，如果可读则会立即返回，返回的值就是可读fd的数量，如果不可读，那么就进程就会休眠timeout这么长的时间，然后再来判断是否有文件可读，如果有，返回fd的数量，如果没有，则返回0.

21.对于系统调用的poll或select，它们对应的内核函数都是sys_poll

22.驱动程序里的poll函数不会让用户程序进入休眠，poll_wait只是让进程填入等待队列中，让进程进入休眠的是do_sys_poll函数的schedule_timeout(__timeout)

23.在内核中大致上实现过程：当应用程序调用poll函数的时候，会调用到系统调用sys_poll函数，该函数最终调用do_poll函数，do_poll函数中有一个死循 环，在里面又会利用do_pollfd函数去调用驱动中的poll函数（fds中每个成员的字符驱动程序都会被扫描到），驱动程序中的Poll函数的工作 有两个，一个就是调用poll_wait 函数，把进程挂到等待队列中去（这个是必须的，你要睡眠，必须要在一个等待队列上面，否则到哪里去唤醒你呢？？），另一个是确定相关的fd是否有内容可 读，如果可读，就返回1，否则返回0，如果返回1 ，do_poll函数中的count++，    然后  do_poll函数然后判断三个条件（if (count ||!timeout || signal_pending(current))）如果成立就直接跳出，如果不成立，就睡眠timeout个jiffes这么长的时间（调用schedule_timeout实现睡眠），如果在这段时间内没有其他进程去唤醒它，那么第二次执行判断的时候就会跳出死循环。如果在这段时间内有其他进程唤醒它，那么也可以跳出死循环返回（例如我们可以利用中断处理函数去唤醒它，这样的话一有数据可读，就可以让它立即返回）

24.现在来总结一下poll机制：
（1）poll > sys_poll > do_sys_poll >poll_initwait，poll_initwait函数注册一下回调函数__pollwait，它就是我们的驱动程序执行poll_wait时，真正被调用的函数。
（2）接下来执行do_sys_poll>do_poll>do_pollfd>file->f_op->poll，即我们驱动程序里自己实现的poll函数
   它会调用poll_wait把自己挂入某个队列，这个队列也是我们的驱动自己定义的；
   它还判断一下设备是否就绪。
（3） 如果设备未就绪，do_sys_poll里会让进程休眠一定时间，这个时间是应用提供的“超时时间”
（4）进程被唤醒的条件有2：一是上面说的“一定时间”到了，二是被驱动程序唤醒。驱动程序发现条件就绪时，就把“某个队列”上挂着的进程唤醒，这个队列，就是前面通过poll_wait把本进程挂过去的队列。

（5）如果驱动程序没有去唤醒进程，那么chedule_timeout(__timeou)超时后，会重复2、3动作1次，直到应用程序的poll调用传入的时间到达， 然后返回。

25.回调函数就是一个通过函数指针实现的函数，它通常由另一个函数通过函数指针去调用它而本身并不实现