Linux驱动技术(四) _异步通知技术

异步通知的全称是"信号驱动的异步IO"，通过"信号"的方式，放期望获取的资源可用时，驱动会主动通知指定的应用程序，和应用层的"信号"相对应，这里使用的是信号"SIGIO"。操作步骤是

整个机制的框架：  

应用层接收SIGIO

和其他信号一样，应用层需要注册一个信号处理函数，

注册的方式还是使用signal()或sigaction()

此外，应用层还需要把自己加入到驱动的通知链表中，加入的代码如下

fcntl(dev_fd,F_SETOWN,getpid()); int oflags = fcntl(dev_fd,F_GETFL); fcntl(dev_fd，F_SETFL，oflags|FASYNC); ...while(1);  

完成了上面的工作，应用层的程序就可以静待SIGIO的到来了。

驱动发送SIGIO

应用层注册好了，最终的发送还是看设备驱动的处理方式，为了使设备支持异步通知机制，参照应用层的接口，驱动程序中涉及3项工作。

为了在内核中实现上面这三个功能，驱动需要使用1个结构+2个API，结构是struct fasync_struct,函数是fasync_helper()和kill_fasync()

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

fasync_helper()的作用是将一个fasync_struct的对象注册进内核，应用层执行fcntl(dev_fd，F_SETFL，oflags|FASYNC)时会回调驱动的fops.fasync()，所以通常将fasync_helper()放到fasync()的实现中。

/**  *fasync_helper - 将一个fasync_struct对象注册进内核  *@fd:文件描述符，由fasync传入  *@filp:file指针，由fasync传入  *@sig:信号类型，通常使用的就是SIGIO  *@dev_fasync:事前准备的fasync_struct对象指针的指针  */  int fasync_helper(int fd, struct file * filp, int sig, struct fasync_struct ** dev_fasync);    

下面这个API就是释放SIGIO，根据需求的不同放到不同的位置。

/**  *kill_fasync - 释放一个信号  *@dev_fasync:事前使用fasync_helper注册进内核的fasync_struct对象指针的指针  *@filp:file指针，由fasync传入  *@sig:信号类型，通常使用的就是SIGIO  *@flag:标志，通常，如果资源可读用POLLIN，如果资源可写用POLLOUT  */  void kill_fasync(struct fasync_struct **dev_fasync, int sig, int flag);  

驱动模板

下面这个驱动模板针对在硬件中断到来(资源可用)的时候向应用层发信号，实际的操作中表明资源可用的情境还有很多

static struct fasync_struct *fasync = NULL;static irqreturn_t handler(int irq, void *dev) {     kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLLIN);    return IRQ_HANDLED; } static int demo_fasync(int fd, struct file *filp, int mode) {     return fasync_helper(fd, filp, mode, &fasync); }  struct file_operations fops = {     ...     .fasync = demo_fasync,     ... } static int __init demo_init(void){     ...     request_irq(irq, handler, IRQF_TRIGGER_RISING, "demo", NULL);     ...}