概述
1.signal_test.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#define MAX_LEN 100
void input_handler(int num)
{
char data[MAX_LEN];
int len;
len=read(STDIN_FILENO,&data,MAX_LEN);//STDIN_FILENO：接收键盘的输入
data[len]=0;
printf("input_available:%sn",data );
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
int oflags;
signal(SIGIO,input_handler);//为SIGIO信号安装input_handler()作为处理函数
fcntl(STDIN_FILENO,F_SETOWN,getpid());//设置将要在文件描述词fd上接收SIGIO 或 SIGURG事件信号的进程或进程组标识 。
oflags=fcntl(STDIN_FILENO,F_GETFL);//F_GETFL ：读取文件状态标志。返回响应标志
fcntl(STDIN_FILENO,F_SETFL,oflags|FASYNC);//设置文件状态标志。在设备文件中添加FASYNC标志 启用异步通知机制
while(1);
return 0;
}操作系统一级提供的文件API都是以文件描述符来表示文件。STDIN_FILENO就是标准输入设备（一般是键盘）的文件描述符。为int类型。定义在/usr/include/unistd.h中
/* Standard file descriptors.
*/
#define STDIN_FILENO
0
/* Standard input.
*/
#define STDOUT_FILENO
1
/* Standard output.
*/
#define STDERR_FILENO
2
/* Standard error output.
*/文件描述符准备就绪, 可以开始进行输入/输出操作.
fcntl()用来操作文件描述符的一些特性。fcntl 不仅可以施加建议性锁，还可以施加强制锁。同时，fcntl还能对文件的某一记录进行上锁，也就是记录锁。fcntl的返回值与命令有关。如果出错，所有命令都返回-1，如果成功则返回某个其他值。下列四个命令有特定返回值：F_DUPFD、F_GETFD、F_GETFL、F_GETOWN.第一个返回新的文件描述符，接下来的两个返回相应标志，最后一个返回一个正的进程ID或负的进程组ID。关于fcntl函数的介绍可以参考：https://blog.csdn.net/xuefu2008/article/details/4662314
其实在应用层启用异步通知只三个步骤：
1）signal(SIGIO, sig_handler);
调用signal函数，让指定的信号SIGIO与处理函数sig_handler对应。
2）fcntl(fd, F_SET_OWNER, getpid());
指定一个进程作为文件的“属主(filp->owner)”，这样内核才知道信号要发给哪个进程。
3）f_flags = fcntl(fd, F_GETFL);
fcntl(fd, F_SETFL, f_flags | FASYNC);
在设备文件中添加FASYNC标志，驱动中就会调用将要实现的test_fasync函数。
三个步骤执行后，一旦有信号产生，相应的进程就会收到。
代码运行效果
2.关于异步通知编程
3.1 异步通知内核实现
实现异步通知，内核需要知道几个东西：哪个文件(filp)，什么信号(SIGIIO)，发给哪个进程(pid)，收到信号后做什么(sig_handler)。这些都由上述前两个步骤完成了，而这前两个步骤内核帮忙实现了，所以，我们只需要实现第三个步骤的一个简单的传参。
3.2 fasync_struct结构体
要实现传参，我们需要把一个结构体struct fasync_struct添加到内核的异步队列中，这个结构体用来存放对应设备文件的信息(如fd, filp)并交给内核来管理。一但收到信号，内核就会在这个所谓的异步队列头找到相应的文件(fd)，并在filp->owner中找到对应的进程PID，并且调用对应的sig_handler了。
struct fasync_struct {
int magic;
int fa_fd;
struct fasync_struct *fa_next; /* singly linked list */
struct file *fa_file;
};
3.3 内核中我们的工作
上面说了前两个步骤会由内核完成，所以我们只要做两件事情：
1）定义结构体fasync_struct。
struct fasync_struct *async_queue;
2）实现test_fasync，把函数fasync_helper将fd,filp和定义的结构体传给内核。
int test_fasync (int fd, struct file *filp, int mode)
{
struct _test_t *dev = filp->private_data;
return fasync_helper(fd, filp, mode, &dev->async_queue);
}
函数fasync_helper的定义为：
int fasync_helper(int fd, struct file * filp, int on, struct fasync_struct **fapp)
前面的三个参数其实就是teat_fasync的三个参数，所以只要我们定义好的fasync_struct结构体也传进去就可以了。
3.4 其余的工作
另外还有两件事：
3）当设备可写时，调用函数kill_fasync发送信号SIGIO给内核。
if (dev->async_queue){
kill_fasync(&dev->async_queue, SIGIO, POLL_IN);
}
讲解一下这个函数：
void kill_fasync(struct fasync_struct **fp, int sig, int band)
sig就是我们要发送的信号。
band(带宽)，一般都是使用POLL_IN，表示设备可读，如果设备可写，使用POLL_OUT
4）当设备关闭时，需要将fasync_struct从异步队列中删除：
test_fasync(-1, filp, 0);
删除也是调用test_fasync，不过改了一下参数而已。
最后
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