嵌入式linux 异步通知

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我是靠谱客的博主欢喜大船，最近开发中收集的这篇文章主要介绍嵌入式linux 异步通知，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

中断是处理器提供的一种异步机制，我们配置好中断以后就可以让处理器去处理其他的事情了，当中断发生以后会触发我们事先设置好的中断服务函数，在中断服务函数里面处理具体的事物。linux应用程序可以通过阻塞或者非阻塞这两种方式来访问驱动，通过阻塞访问的话应用程序会处于休眠态，等待驱动设备可以使用，非阻塞方式的话通过poll函数不断的轮询，查看设备是否可以使用，但是这两种方式都需要应用程序主动地去查询设备的使用情况。由此“信号”应运而生，信号类似与硬件上面的中断，只不过信号是软件方面的“中断”，驱动可以主动向应用程序发送信号的方式来报告自己可以访问了。

阻塞、非阻塞、异步通知，这三种是针对不同的场合提出来的不同的解决方法，没有优劣之分，在实际学习和工作中，根据实际需求选择合适的方式就行。

信号汇总 这些信号就相当于中断号，不用的中断号代表了不同的中断，不同的中断代表了不同的处理，因此，驱动程序可以通过向应用程序发送不同的信号来实现不同的功能。

我们使用中断的时候需要设置中断处理函数，同样的，如果在应用程序中使用信号，那么就必须设置信号所使用的信号处理函数，在应用程序中使用signal函数来设置指定信号的处理函数。 signum：要设置处理函数的信号。

handler：信号的处理函数

返回值：设置成功的话返回信号的前一个处理函数，设置失败的话发挥SIG_ERR。

驱动中的信号处理

1，fasync_struct结构体

首先我们需要在驱动程序中定义一个fasync_struct结构体指针变量，fasync_struct结构体内容如下：

一般将此结构体指针变量定义到设备结构体中

/* 异步相关结构体 */
struct fasync_struct *async_queue;

2，fasync函数

要使用异步通知，需要在设备驱动中实现file_operations操作集中的fasync函数,fasync函数里面一般通过调用fasync_helper函数来初始化定义前面的fasync_struc结构体指针。

//在file_operations操作集中
.fasync = imx6uirq_fasync,

//实现操作集中的函数
static int imx6uirq_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
{
    struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq *)filp->private_data;
    return fasyn_helper(fd, filp, on, &dev->async_queue);
}

fasync_helper函数的前三个参数就是fasyn函数的那三个参数，第四个参数就是要初始化的fasync_struct结构体的指针变量。当应用程序通过fcntl（fd，F_SETFL。flags|FASYNC）改变fasync标记的时候，驱动程序file_operations操作集中的fasync函数就会执行。

当关闭驱动文件的时候需要在file_operations操作集中的release函数中释放fasync_struct，fasync_struct的释放函数同样为fasync_helper。release函数参数如下;

3，kill_fasync函数

当设备可以访问的时候，驱动程序需要向应用程序发出信号，相当于产生“中断”，kill_fasyc函数负责发送指定的信号

fp：要操作的fasync_struct

sig：要发送的信号

band：可读时设置POLL_IN，可写的时候设置POLL_OUT

/* 释放SIGIO信号 */
kill_fasync(&dev->async_queue, SIGIO, POLL_IN);

应用程序对异步通知的处理

1，注册信号处理函数

single函数设置信号处理函数，前面已经讲过了。

2，将本应用程序的进程号告诉内核

使用fcntl（fd，F_SETOWN，gitpid（））；将本应用程序的进程号告诉内核。

3，开启异步通知

使用下面两行程序开启异步通知，重点是通过fcntl函数设置进程状态为FASYNC，经过这一步，驱动程序fasync函数就会执行。

/* 设置信号SIGIO的处理函数 */
signal(SIGIO, sigio_signal_func);
	
fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());		/* 设置当前进程接收SIGIO信号 	*/
flags = fcntl(fd, F_GETFL);			/* 获取当前的进程状态 			*/
fcntl(fd, F_SETFL, flags | FASYNC);	/* 设置进程启用异步通知功能 	*/