异步通知

注意:
异步通知只有SIGIO信号,没有别的信号可用,其他各种信号在app空间可以任意使用.

通过使用异步通知，应用程序可以在数据可用时收到一个信号，而无需不停地轮询。

启用步骤：

（1）它们指定一个进程作为文件的拥有者：使用 fcntl 系统调用发出 F_SETOWN 命令，这个拥有者进程的 ID 被保存在 filp->f_owner。目的：让内核知道信号到达时该通知哪个进程。

（2）使用 fcntl 系统调用，通过 F_SETFL 命令设置 FASYNC 标志。

内核操作过程

1.F_SETOWN被调用时filp->f_owner被赋值。

2. 当 F_SETFL 被执行来打开 FASYNC, 驱动的 fasync 方法被调用.这个标志在文件被打开时缺省地被清除。

3. 当数据到达时，所有的注册异步通知的进程都会被发送一个 SIGIO 信号。

 

Linux 提供的通用方法是基于一个数据结构和两个函数，定义在。

 

数据结构：

struct fasync_struct{
    int    magic;
    int    fa_fd;
    struct    fasync_struct    *fa_next;/* singly linked list */
    struct    file         *fa_file;
};

 

 

 驱动调用的两个函数的原型:

int fasync_helper(int fd,structfile*filp,int mode, struct fasync_struct**fa);
void kill_fasync(struct fasync_struct**fa,int sig, int band);

当一个打开的文件的FASYNC标志被修改时，调用 fasync_helper 来从相关的进程列表中添加或去除文件。除了最后一个参数, 其他所有参数都时被提供给 fasync 方法的相同参数并被直接传递。 当数据到达时，kill_fasync 被用来通知相关的进程，它的参数是被传递的信号(常常是 SIGIO)和 band（几乎都是 POLL_IN）。

 

这是 scullpipe 实现 fasync 方法的:

staticint scull_p_fasync(int fd,struct file*filp,int mode)
{
 struct scull_pipe *dev = filp->private_data;
 return fasync_helper(fd, filp, mode,&dev->async_queue);
}

当数据到达, 下面的语句必须被执行来通知异步读者. 因为对 sucllpipe 读者的新数据通过一个发出 write 的进程被产生, 这个语句出现在 scullpipe 的 write 方法中：

				
				

					if (dev->async_queue)  kill_fasync(&dev->async_queue, SIGIO, POLL_IN); /* 注意, 一些设备也针对设备可写而实现了异步通知，在这个情况,kill_fasnyc 必须以 POLL_OUT 模式调用.*/
				

			

当文件被关闭时必须 调用fasync 方法，来从活动的异步读取进程列表中删除该文件。尽管这个调用仅当 filp->f_flags 被设置为 FASYNC 时才需要，但不管什么情况，调用这个函数不会有问题，并且是普遍的实现方法。 以下是 scullpipe 的 release 方法的一部分:

				
				

					/* remove this filp from the asynchronously notified filp's */ scull_p_fasync(-1, filp, 0);
				

			

异步通知使用的数据结构和 struct wait_queue 几乎相同，因为他们都涉及等待事件。区别异步通知用 struct file 替代 struct task_struct. 队列中的 file 用获取 f_owner, 一边给进程发送信号。