在消費(fèi)類電子中，功耗是很重要的，甚至項(xiàng)目后期一直在調(diào)功耗，看看哪里還可以再省電。由此就有了 Linux 電源管理子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)包含很多方面：什么時(shí)候可以降幀、什么時(shí)候可以關(guān)掉其他 CPU core、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)如果某外設(shè)很少用需要讓它運(yùn)行時(shí)休眠、系統(tǒng)休眠時(shí)要保證哪些外設(shè)可以喚醒系統(tǒng)。

博主今天要討論的，就是一個(gè)按鍵如何喚醒系統(tǒng)，類似于手機(jī)的電源鍵。

這個(gè)功能并不是新功能，所以 Linux 內(nèi)部有一個(gè) demo 可以使用，先教大家如何使用該 demo，然后較大家如何撰寫中斷喚醒系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。

官方 demo

demo 目錄：/kernel4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c

該驅(qū)動(dòng)是專門為按鍵準(zhǔn)備的，是一個(gè)身經(jīng)百戰(zhàn)的驅(qū)動(dòng)，任何時(shí)候測試按鍵中斷或者中斷喚醒系統(tǒng)都可以用它，很多時(shí)候比自己寫的驅(qū)動(dòng)靠譜。

要想使用該驅(qū)動(dòng)，首先在該目錄的 Makefile 中增加：

1. obj-y += gpio_keys.o

設(shè)備樹中增加：

1. gpio-keys {
2. compatible = "gpio-keys";
3. #address-cells = <1>;
4. #size-cells = <0>;
5. autorepeat;
6. key0 {
7. label = "GPIO Key Enter";
8. linux,code = ;
9. gpios = <&gpio1 18 GPIO_ACTIVE_LOW>;
10. gpio-key,wakeup;
11. };
12. };

compatible 屬性是 “gpio-keys”，gpio_keys.c 文件的674行會(huì)匹配這個(gè)屬性，匹配到了該驅(qū)動(dòng)就會(huì)運(yùn)行。

linux,code 屬性是按鍵值，Linux 對(duì)所有按鍵事件都有編號(hào)，所以KEY_ENTER 實(shí)際是一個(gè)數(shù)字，是驅(qū)動(dòng)向上層報(bào)告的一個(gè)按鍵值。

gpios 屬性是標(biāo)明哪一個(gè) GPIO 口，低電平觸發(fā)，大家可以自己選一個(gè) GPIO。

gpio-key,wakeup 是代表此GPIO支持中斷喚醒，你也可以寫成：wakeup-source。新老版本而已。

修改就是這么簡單，不過語法要符合各位手中的開發(fā)板平臺(tái)。然后編譯出內(nèi)核和設(shè)備樹文件，下載到板子中。(Linux 內(nèi)核根目錄會(huì)有 .config 文件，確保 CONFIG_PM_SLEEP=y 有打開)

如果驅(qū)動(dòng)加載成功，在 /proc/interrupts 中可以看到：

從左往右第一列是軟件中斷號(hào)(唯一)。

第二列是 CPU，表示該中斷在該CPU上觸發(fā)了多少次，多核會(huì)有多列。

第三列是中斷控制器，imx6ull開發(fā)板根中斷控制器是GPC，外部中斷控制器是gpio-mxc，兩者是級(jí)聯(lián)關(guān)系。

第四列是硬件中斷號(hào)，也就是GPIO口編號(hào)。

第五列表示該中斷是邊沿觸發(fā)還是電平觸發(fā)。

第六列是中斷名稱，可以找到一個(gè) GPIO Key Enter，如果驅(qū)動(dòng)加載成功就能看到，如果失敗就看不到。

驗(yàn)證方法

在內(nèi)核中,休眠方式有很多種,可以通過下面命令查看

1. # cat /sys/power/state

常用的休眠方式有freeze、standby、mem、disk

freeze：凍結(jié)I/O設(shè)備,將它們置于低功耗狀態(tài),使處理器進(jìn)入空閑狀態(tài),喚醒最快,耗電比其它standby, mem, disk方式高

standby：除了凍結(jié)I/O設(shè)備外,還會(huì)暫停系統(tǒng),喚醒較快,耗電比其它 mem, disk方式高

mem：將運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)存到內(nèi)存,并關(guān)閉外設(shè),進(jìn)入等待模式,喚醒較慢,耗電比disk方式高

disk：將運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)存到硬盤,然后關(guān)機(jī),喚醒最慢

示例:

1. # echo mem > /sys/power/state

系統(tǒng)進(jìn)入睡眠后，基本都會(huì)停掉UI、停掉串口，串口無法操作，如圖：

按下按鍵，系統(tǒng)恢復(fù)：

當(dāng)然這里的 log 并不完整，輸入 dmesg 可以看到完整 log：

PM：power manager

具體干了什么，圖中有解釋，分為 suspend 過程和 resume 過程。

其實(shí)一個(gè)中斷讓它支持喚醒系統(tǒng)，最主要是多了兩個(gè)函數(shù)：suspend、resume。

suspend 函數(shù)在系統(tǒng)整體 suspend 的時(shí)候，會(huì)調(diào)用每個(gè)外設(shè)注冊(cè)的 suspend，我們?cè)谶@個(gè)函數(shù)中調(diào)用 enable_irq_wake，表示該中斷在系統(tǒng)休眠時(shí)是 enable 狀態(tài)。

resume 函數(shù)在系統(tǒng)整體 resume 的時(shí)候，會(huì)調(diào)用每個(gè)外設(shè)注冊(cè)的 resume 函數(shù)，在 resume 函數(shù)中調(diào)用 disable_irq_wake ，表示該中斷在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不需要。兩者成對(duì)使用。

具體參看下面文章，寫的很好：

http://www.wowotech.net/irq_subsystem/irq_handle_procedure.html

大家也可以研究一下 gpio_keys.c，該驅(qū)動(dòng)看起來比較復(fù)雜，但是很完善，畢竟身經(jīng)百戰(zhàn)，什么因素都考慮到了，測試就用它!

博主寫的 demo

博主下面給的是簡化版，并且自測OK，分享給大家，以后如果需要可以copy

xxx.c

1. #include
2. #include
3. #include
4. #include
5. #include
6. #include
7. #include
8. #include
9. #include
10. #include
11. #include
12. #include
13. #include
14. #include
15. #include
16. #include of.h>
17. #include
18. #include
19. #include
20. #include
21. #include
23. static int gpionum = 0;
24. static int irqnum = 0;
26. static irqreturn_t my_handler(int irq, void *dev_id)
27. {
28. printk("%s\r\n",__FUNCTION__);
29. return IRQ_HANDLED;
30. }
32. static int gpio_keys_probe(struct platform_device *pdev)
33. {
34. int ret = 0;
35. struct device_node *node = NULL;; /* 設(shè)備節(jié)點(diǎn)*/
37. node = of_find_compatible_node(NULL,NULL,"atkalpha-key");
38. if (node == NULL){
39. printk("%s:atkalpha-key node not find!\r\n",__FUNCTION__);
40. return -EINVAL;
41. }
43. /* 提取 GPIO */
44. gpionum = of_get_named_gpio(node,"key-gpio", 0);
45. if (gpionum < 0) {
46. printk("of_get_named_gpio can't get key\r\n");
47. }
49. /* 初始化 key 所使用的 IO，并且設(shè)置成中斷模式 */
50. gpio_request(gpionum, "key-gpio");
51. gpio_direction_input(gpionum);
53. irqnum = gpio_to_irq(gpionum);
55. ret = request_irq(irqnum,my_handler, IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING, "my-key", NULL);
56. if(ret < 0){
57. printk("irq %d request failed!\r\n", irqnum);
58. return -EFAULT;
59. }
60. return 0;
61. }
64. static const struct of_device_id gpio_keys_of_match[] = {
65. { .compatible = "atkalpha-key", },
66. { },
67. };
68. MODULE_DEVICE_TABLE(of, gpio_keys_of_match);
70. static int gpio_keys_remove(struct platform_device *pdev)
71. {
72. return 0;
73. }
75. static int gpio_keys_suspend(struct device *dev)
76. {
77. printk("%s\r\n",__FUNCTION__);
78. enable_irq_wake(irqnum);
79. return 0;
80. }
82. static int gpio_keys_resume(struct device *dev)
83. {
84. printk("%s\r\n",__FUNCTION__);
85. disable_irq_wake(irqnum);
86. return 0;
87. }
89. static SIMPLE_DEV_PM_OPS(gpio_keys_pm_ops, gpio_keys_suspend, gpio_keys_resume);
91. static struct platform_driver gpio_keys_device_driver = {
92. .probe = gpio_keys_probe,
93. .remove = gpio_keys_remove,
94. .driver = {
95. .name = "my-key",
96. .pm = &gpio_keys_pm_ops,
97. .of_match_table = of_match_ptr(gpio_keys_of_match),
98. }
99. };
101. static int __init gpio_keys_init(void)
102. {
103. return platform_driver_register(&gpio_keys_device_driver);
104. }
106. static void __exit gpio_keys_exit(void)
107. {
108. platform_driver_unregister(&gpio_keys_device_driver);
109. }
111. module_init(gpio_keys_init);
112. module_exit(gpio_keys_exit);
114. MODULE_LICENSE("GPL");
115. MODULE_AUTHOR("Jason");
116. MODULE_DESCRIPTION("Keyboard driver for GPIOs");
117. MODULE_ALIAS("platform:gpio-keys");

xxx.dts

1. key {
2. #address-cells = <1>;
3. #size-cells = <1>;
4. compatible = "atkalpha-key";
5. key-gpio = <&gpio1 18 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* KEY0 */
6. interrupt-parent = <&gpio1>;
7. interrupts = <18 irq_type_edge_both="">; /* FALLING RISING */
8. gpio-key,wakeup;
9. status = "okay";
10. };

最后再總結(jié)一下：中斷喚醒系統(tǒng)和普通的驅(qū)動(dòng)區(qū)別在于，多了兩個(gè)函數(shù)：suspend 和 resume，在 suspend 函數(shù)中，調(diào)用 enable_irq_wake，表示該中斷號(hào)在系統(tǒng)休眠時(shí)也是 enable 狀態(tài)，可以觸發(fā)中斷。在 resume 函數(shù)中，調(diào)用 disable_irq_wake ，恢復(fù)原始的中斷觸發(fā)路徑。

然后使用 SIMPLE_DEV_PM_OPS 宏將 suspend 和 resume 函數(shù)注冊(cè)到 gpio_keys_pm_ops 操作集，最終由 platform 注冊(cè)到系統(tǒng)中。這樣完成后，系統(tǒng)休眠過程中就會(huì)調(diào)用到設(shè)備注冊(cè)的 suspend，系統(tǒng)喚醒過程中就會(huì)調(diào)用設(shè)備注冊(cè)的 resume 函數(shù)。

至于 probe 函數(shù)的書寫，我在 GPIO 子系統(tǒng)和中斷子系統(tǒng)系列文章都講過這些函數(shù)的使用，大家可以去我的網(wǎng)站查看：

http://www.linuxer.vip

note：該 demo 只用來喚醒系統(tǒng)，如果你的中斷是在 I2C 等設(shè)備驅(qū)動(dòng)中，喚醒系統(tǒng)后要立刻在中斷處理函數(shù)中進(jìn)行 I2C 通信，寫法不太一樣，但是框架相同。

另外，該驅(qū)動(dòng)的中斷處理函數(shù)中沒做什么東西，因此喚醒后執(zhí)行完中斷處理函數(shù)后又會(huì)睡過去。如果你想要該中斷喚醒系統(tǒng)后讓系統(tǒng)一直處于喚醒狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)谥袛嗵幚砗瘮?shù)中使用 __pm_stay_awake() 和 __pm_relax()函數(shù)。

原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/FooG30_Fr4svQcqbK9y_9g