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Linux内核驱动LED与GPIO中断响应调试

共计 30 章节

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课程导论与实验环境搭建

介绍课程目标 · 学习路径 · 硬件平台（如树莓派/BeagleBo…

课程导论实验环境搭建

Linux内核模块基础

模块的编写 · 编译 · 加载与卸载

Linux内核模块基础

字符设备驱动框架

file_operations结构体 · 主次设备号 · cdev_init/cdev_add

字符设备驱动框架file

GPIO子系统基础

Linux GPIO子系统架构 · gpio_request/gpio_…

GPIO子系统基础

LED驱动实现（GPIO输出）

编写一个完整的LED字符设备驱动 · 实现open/ioctl/relea… · 控制GPIO引脚电平

用户空间测试程序

编写C语言测试程序 · 通过ioctl控制LED亮灭 · 验证驱动功能

用户空间测试程序编写C语言测试程…

设备树基础

设备树（Device Tree）语法… · .dts/.dtsi文件结构 · reg/interrupts属性

设备树基础Device

设备树中描述GPIO LED

在设备树中添加LED节点 · 使用gpios属性绑定GPIO控制器

Platform Driver模型

platform_driver/pl… · probe/remove回调函数 · 驱动与设备匹配

基于设备树的LED驱动重构

将之前的LED驱动改为platfor… · 从设备树获取GPIO编号

LED基于设备树的

GPIO中断基础

中断概念 · Linux中断处理流程 · request_irq/free_i…

gpio_to_irq · 中断触发类型（上升沿/下降沿/双边沿… · devm_request_irq

按键中断驱动实现

编写一个GPIO按键中断驱动 · 在中断处理函数中打印按键状态

按键断驱动实现

中断下半部机制

tasklet · workqueue · threaded IRQ的概念与选择

断下半部机制tasklet

LED与按键中断联动

在按键中断处理函数中通过workqu… · 实现按键控制LED

调试技术入门

printk日志级别 · 动态调试（dynamic debug… · /proc/kmsg与dmesg

调试技术入门printk

使用GPIO模拟调试

通过GPIO输出脉冲（GPIO to… · 使用示波器/逻辑分析仪

ftrace跟踪中断

使用ftrace跟踪中断处理函数调用 · 分析中断延迟

perf性能分析

使用perf测量中断处理开销 · 定位性能瓶颈

perf性能分析

锁与并发控制

自旋锁 · 互斥锁在中断上下文中的使用 · 中断屏蔽与原子操作

并发控制自旋锁

中断共享与嵌套

多个设备共享同一中断线 · 中断嵌套处理 · IRQF_SHARED标志

断共享嵌套

设备树中断控制器

中断控制器（interrupt-co… · interrupt-parent · interrupts属性详解

设备树断控制器

多GPIO中断驱动

编写驱动同时管理多个按键中断 · 每个按键对应不同LED

使用sysfs创建属性文件 · 通过sysfs控制LED与读取按键状…

UIO（Userspace I/O）框架

UIO原理 · 编写UIO驱动将GPIO中断传递给用…

用户空间中断处理

使用uio_pdrv_genirq · 在用户空间通过read/select… · 控制LED

用户空间断处理

内核定时器与LED闪烁

使用timer_list实现LED周… · 结合中断暂停/恢复闪烁

LED内核定时器

hrtimer高精度定时器

使用hrtimer实现微秒级LED闪… · 与中断协同工作

hrtimer高精度定时器

驱动调试综合案例

模拟一个“按键长按3秒进入配置模式 · LED快闪”的场景 · 综合运用中断

驱动调试综合案例模拟一个“按键长…

课程总结与进阶方向

回顾核心知识点 · 介绍设备驱动模型 · PCIe驱动

课程总结进阶方向