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2016年(22)

2015年(22)

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分类: C/C++

2015-12-09 11:21:12

一、什么是异步通知机制?
    驱动程序运行在内核态,而应用程序运行在用户态,应用程序调用驱动程序是比较简单的,直接通过调用接口函数就可以了,而驱动程序是自动运行的,要想让驱动程序自动通知应用程序,使用的通知的方式就是异步通知机制。也就是当驱动程序准备好之后,就主动通知应用程序,这样应用程序就不用一直对驱动程序进行遍历了。
二、异步通知机制四要素
    1、应用程序中:使用signal()注册信号处理函数;
    2、信号谁来发,驱动发;
    3、怎么发,通过kill_fasync()函数来发送;
    4、发给谁,发给应用程序,但应用程序必须通过fcntl()事先告诉驱动PID;
三、驱动层要做的事:
    1、在设备驱动中增加一个fasync_struct结果体指针。
         static struct fasync_struct *button_async;
    2、实现设备操作中的fasync函数,这个函数很简单,其主体就是调用内核的fasync_helper函数。

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  1. static int fifth_drv_fasync (int fd, struct file *filp, int on)
  2. {
  3.     printk("driver: fifth_drv_fasync\n");
  4.     return fasync_helper (fd, filp, on, &button_async); //进行了初始化button_async结构
  5. }
    3、在需要向用户空间通知的地方(例如中断中)调用内核的kill_fasync函数。

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  1. kill_fasync (&button_async, SIGIO, POLL_IN); //发射函数,SIGIO是信号,button_async中包含进程ID,
  2.      //也就是发给谁
    4、在驱动的release方法中调用前面定义的fasync函数
四、应用程序中要做的事
   1. 利用signal或者sigaction设置SIGIO信号的处理函数
    signal(SIGIO, my_signal_fun);//接收到内核发过来的SIGIO信号,并调用my_signal_fun信号

 2. fcntl的F_SETOWN指令设置当前进程为设备文件owner
    fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());  //实现发给谁,主要是通过内核的F_SETOWN来实现的
                    //应用程序告诉驱动程序的PID号
    Oflags = fcntl(fd, F_GETFL); //读出Oflags

 3. fcntl的F_SETFL指令设置FASYNC标志
            fcntl(fd, F_SETFL, Oflags | FASYNC); //然后在刚刚读出的Oflags上面加上FASYNC
                                                                //变成异步通知的Oflag,调用之后进入驱动程序

五、应用程序源代码

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  1. #include <sys/types.h>
  2. #include <sys/stat.h>
  3. #include <stdio.h>
  4. #include <fcntl.h>
  5. #include <signal.h>
  6. #include <unistd.h>

  7. #define MAX_LEN 100

  8. //处理函数,没什么好讲的,用户自己定义
  9. void input_handler(int num)
  10. {
  11.     char data[MAX_LEN];
  12.     int len;
  13.     //读取并输出STDIN_FILENO上的输入
  14.     len = read(STDIN_FILENO, &data, MAX_LEN);
  15.     data[len] = 0;
  16.     printf("input available:%s\n", data);
  17. }

  18. void main()
  19. {
  20.     int oflags;

  21.     //启动信号驱动机制,将SIGIO信号同input_handler函数关联起来,一旦产生SIGIO信号,就会执行input_handler
  22.     signal(SIGIO, input_handler);

  23.     //STDIN_FILENO是打开的设备文件描述符,F_SETOWN用来决定操作是干什么的,getpid()是个系统调用,
  24.     //功能是返回当前进程的进程号,整个函数的功能是STDIN_FILENO设置这个设备文件的拥有者为当前进程。
  25.     fcntl(STDIN_FILENO, F_SETOWN, getpid());

  26.     //得到打开文件描述符的状态
  27.     oflags = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL);

  28.     //设置文件描述符的状态为oflags | FASYNC属性,一旦文件描述符被设置成具有FASYNC属性的状态,
  29.     //也就是将设备文件切换到异步操作模式。这时系统就会自动调用驱动程序的fasync方法。
  30.     fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oflags | FASYNC);

  31.     //最后进入一个死循环,程序什么都不干了,只有信号能激发input_handler的运行
  32.     //如果程序中没有这个死循环,会立即执行完毕
  33.     while (1);
  34. }
五、驱动源代码

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  1. //首先是定义一个结构体,其实这个结构体存放的是一个列表,这个
  2. //列表保存的是一系列设备文件,SIGIO信号就发送到这些设备上
  3. static struct fasync_struct *fasync_queue;

  4. //fasync方法的实现
  5. static int my_fasync(int fd, struct file * filp, int on)
  6. {
  7.     int retval;
  8.     //将该设备登记到fasync_queue队列中去
  9.     retval=fasync_helper(fd,filp,on,&fasync_queue);
  10.     if(retval<0)
  11.     {
  12.         return retval;
  13.     }
  14.     return 0;
  15. }




    
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