異步通知的全稱是"信號驅(qū)動(dòng)的異步IO"，通過"信號"的方式，放期望獲取的資源可用時(shí)，驅(qū)動(dòng)會(huì)主動(dòng)通知指定的應(yīng)用程序，和應(yīng)用層的"信號"相對應(yīng)，這里使用的是信號"SIGIO"。操作步驟是

應(yīng)用層程序?qū)⒆约鹤詾榻邮諄碜栽O(shè)備文件的SIGIO信號的進(jìn)程

驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的接口，以期具有向所有注冊接收這個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)SIGIO信號的應(yīng)用程序發(fā)SIGIO信號的能力。

驅(qū)動(dòng)在適當(dāng)?shù)奈恢谜{(diào)用發(fā)送函數(shù)，應(yīng)用程序即可接收到SIGIO信號。

整個(gè)機(jī)制的框架：

應(yīng)用層接收SIGIO

和其他信號一樣，應(yīng)用層需要注冊一個(gè)信號處理函數(shù)，
注冊的方式還是使用signal()或sigaction()

此外，應(yīng)用層還需要把自己加入到驅(qū)動(dòng)的通知鏈表中，加入的代碼如下

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，應(yīng)用層的程序就可以靜待SIGIO的到來了。

驅(qū)動(dòng)發(fā)送SIGIO

應(yīng)用層注冊好了，最終的發(fā)送還是看設(shè)備驅(qū)動(dòng)的處理方式，為了使設(shè)備支持異步通知機(jī)制，參照應(yīng)用層的接口，驅(qū)動(dòng)程序中涉及3項(xiàng)工作。

支持F_SETOWN命令，能在這個(gè)命令中下設(shè)置filp->f_owner為對應(yīng)進(jìn)程的ID，這部分內(nèi)核已經(jīng)做了

支持F_SETFL,每當(dāng)FASYNC標(biāo)志改變時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序中的fasync()將得以執(zhí)行，so，驅(qū)動(dòng)中要實(shí)現(xiàn)fasync()。

當(dāng)設(shè)備資源可用時(shí)，通過kill_fasync()發(fā)送SIGIO

為了在內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)上面這三個(gè)功能，驅(qū)動(dòng)需要使用1個(gè)結(jié)構(gòu)+2個(gè)API，結(jié)構(gòu)是struct fasync_struct,函數(shù)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()的作用是將一個(gè)fasync_struct的對象注冊進(jìn)內(nèi)核，應(yīng)用層執(zhí)行fcntl(dev_fd，F_SETFL，oflags|FASYNC)時(shí)會(huì)回調(diào)驅(qū)動(dòng)的fops.fasync()，所以通常將fasync_helper()放到fasync()的實(shí)現(xiàn)中。

/***fasync_helper - 將一個(gè)fasync_struct對象注冊進(jìn)內(nèi)核*@fd:文件描述符，由fasync傳入*@filp:file指針，由fasync傳入*@sig:信號類型，通常使用的就是SIGIO*@dev_fasync:事前準(zhǔn)備的fasync_struct對象指針的指針*/ int fasync_helper(int fd, struct file * filp, int sig, struct fasync_struct ** dev_fasync);

下面這個(gè)API就是釋放SIGIO，根據(jù)需求的不同放到不同的位置。

/***kill_fasync - 釋放一個(gè)信號*@dev_fasync:事前使用fasync_helper注冊進(jìn)內(nèi)核的fasync_struct對象指針的指針*@filp:file指針，由fasync傳入*@sig:信號類型，通常使用的就是SIGIO*@flag:標(biāo)志，通常，如果資源可讀用POLLIN，如果資源可寫用POLLOUT*/ void kill_fasync(struct fasync_struct **dev_fasync, int sig, int flag);

驅(qū)動(dòng)模板

下面這個(gè)驅(qū)動(dòng)模板針對在硬件中斷到來(資源可用)的時(shí)候向應(yīng)用層發(fā)信號，實(shí)際的操作中表明資源可用的情境還有很多

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);... }

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/xiaojiang1025/p/6376561.html

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

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