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Linux驅動技術(四) _異步通知技術

異步通知的全稱是"信号驅動的異步io",通過"信号"的方式,放期望擷取的資源可用時,驅動會主動通知指定的應用程式,和應用層的"信号"相對應,這裡使用的是信号"sigio"。操作步驟是

應用層程式将自己注冊為接收來自裝置檔案的sigio信号的程序

驅動實作相應的接口,以期具有向所有注冊接收這個裝置驅動sigio信号的應用程式發sigio信号的能力。

驅動在适當的位置調用發送函數,應用程式即可接收到sigio信号。

整個機制的架構:  

Linux驅動技術(四) _異步通知技術

應用層接收sigio

和其他信号一樣,應用層需要注冊一個信号處理函數,

注冊的方式還是使用signal()或sigaction()

此外,應用層還需要把自己加入到驅動的通知連結清單中,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,應用層的程式就可以靜待sigio的到來了。

驅動發送sigio

應用層注冊好了,最終的發送還是看裝置驅動的處理方式,為了使裝置支援異步通知機制,參照應用層的接口,驅動程式中涉及3項工作。

支援f_setown指令,能在這個指令中下設定filp->f_owner為對應程序的id,這部分核心已經做了

支援f_setfl,每當fasync标志改變時,驅動程式中的fasync()将得以執行,so,驅動中要實作fasync()。

當裝置資源可用時,通過kill_fasync()發送sigio

為了在核心中實作上面這三個功能,驅動需要使用1個結構+2個api,結構是struct fasync_struct,函數是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()的作用是将一個fasync_struct的對象注冊進核心,應用層執行fcntl(dev_fd,f_setfl,oflags|fasync)時會回調驅動的fops.fasync(),是以通常将fasync_helper()放到fasync()的實作中。

/** 

 *fasync_helper - 将一個fasync_struct對象注冊進核心 

 *@fd:檔案描述符,由fasync傳入 

 *@filp:file指針,由fasync傳入 

 *@sig:信号類型,通常使用的就是sigio 

 *@dev_fasync:事前準備的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api就是釋放sigio,根據需求的不同放到不同的位置。

 *kill_fasync - 釋放一個信号 

 *@dev_fasync:事前使用fasync_helper注冊進核心的fasync_struct對象指針的指針 

 *@flag:标志,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);  

驅動模闆

下面這個驅動模闆針對在硬體中斷到來(資源可用)的時候向應用層發信号,實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); 

    ...}  

本文作者:佚名

來源:51cto

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