Linux字符设备驱动之异步通知
poll机制可实现有数据的时候就去读，没有数据的时候，如果超过规定一个时间，就表示超时时间。poll机制需要应用程序主动去读，而异步通知并不需要，一旦设备就绪，则主动通知应用程序，应用程序不需要主动查询设备状态，类似于中断的概念，一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的。信号是异步的，一个进程不必通过任何操作来 等待信号的到达。
在linux中，异步通知是使用信号来实现的，而在linux，大概有30种信号，比如大家熟悉的ctrl+c的sigint信号，进程能够忽略或者捕获除过sigstop和sigkill的全部信号，当信号背捕获以后，有相应的函数来处理它。
实现异步通知的四个要素：
一、应用程序要实现：注册信号处理函数，使用signal函数；
二、谁来发？驱动来发；
三、发给谁？发给应用程序，但应用程序必须告诉驱动pid；
四、怎么发？驱动程序使用kill_fasync函数；
问：应该在驱动的哪里调用kill_fasync函数？
答：kill_fasync函数的作用是，当有数据时去通知应用程序，理所当然的应该在用户终端处理函数里调用。
问：file_operations需要添加什么函数指针成员吗？
答：要的，需要添加fasync函数指针，要实现这个函数指针，幸运的是，这个函数仅仅调用了fasync_helper函数，而且这个函数是内核帮我们实现好了，驱动工程师不用修改，fasync_helper函数的作用是初始化/释放fasync_struct
详细请参考驱动源码
#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include //class_create#include //s3c2410_gpf1//#include #include //#include #include //wait_event_interruptible#include //poll#include /* 定义并初始化等待队列头 */static declare_wait_queue_head(button_waitq);static struct class *fifthdrv_class;static struct device *fifthdrv_device;static struct pin_desc { unsigned int pin; unsigned int key_val;};static struct pin_desc pins_desc[4] = { {s3c2410_gpf1, 0x01}, {s3c2410_gpf4, 0x02}, {s3c2410_gpf2, 0x03}, {s3c2410_gpf0, 0x04},};static int ev_press = 0;/* 键值: 按下时, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04 *//* 键值: 松开时, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84 */static unsigned char key_val;int major;static struct fasync_struct *button_fasync;/* 用户中断处理函数 */static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id){ struct pin_desc *pindesc = (struct pin_desc *)dev_id; unsigned int pinval; pinval = s3c2410_gpio_getpin(pindesc->pin); if(pinval) { /* 松开 */ key_val = 0x80 | (pindesc->key_val); } else { /* 按下 */ key_val = pindesc->key_val; } ev_press = 1;/* 表示中断已经发生 */ wake_up_interruptible(&button_waitq); /* 唤醒休眠的进程 */ /* 用kill_fasync函数告诉应用程序，有数据可读了 * button_fasync结构体里包含了发给谁(pid指定) * sigio表示要发送的信号类型 * poll_in表示发送的原因(有数据可读了) */ kill_fasync(&button_fasync, sigio, poll_in); return irq_handled;}static int fifth_drv_open(struct inode * inode, struct file * filp){ /* k1 ---- eint1,k2 ---- eint4,k3 ---- eint2,k4 ---- eint0 * 配置gpf1、gpf4、gpf2、gpf0为相应的外部中断引脚 * irqt_bothedge应该改为irq_type_edge_both */ request_irq(irq_eint1, buttons_irq, irq_type_edge_both, k1,&pins_desc[0]); request_irq(irq_eint4, buttons_irq, irq_type_edge_both, k2,&pins_desc[1]); request_irq(irq_eint2, buttons_irq, irq_type_edge_both, k3,&pins_desc[2]); request_irq(irq_eint0, buttons_irq, irq_type_edge_both, k4,&pins_desc[3]); return 0;}static ssize_t fifth_drv_read(struct file *file, char __user *user, size_t size,loff_t *ppos){ if (size != 1) return -einval; /* 当没有按键按下时，休眠。 * 即ev_press = 0; * 当有按键按下时，发生中断，在中断处理函数会唤醒 * 即ev_press = 1; * 唤醒后，接着继续将数据通过copy_to_user函数传递给应用程序 */ wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press); copy_to_user(user, &key_val, 1); /* 将ev_press清零 */ ev_press = 0; return 1;}static int fifth_drv_close(struct inode *inode, struct file *file){ free_irq(irq_eint1,&pins_desc[0]); free_irq(irq_eint4,&pins_desc[1]); free_irq(irq_eint2,&pins_desc[2]); free_irq(irq_eint0,&pins_desc[3]); return 0;}static unsigned int fifth_drv_poll(struct file *file, poll_table *wait){ unsigned int mask = 0; /* 该函数，只是将进程挂在button_waitq队列上，而不是立即休眠 */ poll_wait(file, &button_waitq, wait); /* 当没有按键按下时，即不会进入按键中断处理函数，此时ev_press = 0 * 当按键按下时，就会进入按键中断处理函数，此时ev_press被设置为1 */ if(ev_press) { mask |= pollin | pollrdnorm; /* 表示有数据可读 */ } /* 如果有按键按下时，mask |= pollin | pollrdnorm,否则mask = 0 */ return mask;}/* 当应用程序调用了fcntl(fd, f_setfl, oflags | fasync); * 则最终会调用驱动的fasync函数，在这里则是fifth_drv_fasync * fifth_drv_fasync最终又会调用到驱动的fasync_helper函数 * fasync_helper函数的作用是初始化/释放fasync_struct */static int fifth_drv_fasync(int fd, struct file *filp, int on){ return fasync_helper(fd, filp, on, &button_fasync);}/* file operations struct for character device */static const struct file_operations fifth_drv_fops = { .owner = this_module, .open = fifth_drv_open, .read = fifth_drv_read, .release = fifth_drv_close, .poll = fifth_drv_poll, .fasync = fifth_drv_fasync,};/* 驱动入口函数 */static int fifth_drv_init(void){ /* 主设备号设置为0表示由系统自动分配主设备号 */ major = register_chrdev(0, fifth_drv, &fifth_drv_fops); /* 创建fifthdrv类 */ fifthdrv_class = class_create(this_module, fifthdrv); /* 在fifthdrv类下创建buttons设备，供应用程序打开设备*/ fifthdrv_device = device_create(fifthdrv_class, null, mkdev(major, 0), null, buttons); return 0;}/* 驱动出口函数 */static void fifth_drv_exit(void){ unregister_chrdev(major, fifth_drv); device_unregister(fifthdrv_device); //卸载类下的设备 class_destroy(fifthdrv_class); //卸载类}module_init(fifth_drv_init); //用于修饰入口函数module_exit(fifth_drv_exit); //用于修饰出口函数module_author(lwj);module_description(just for demon);module_license(gpl); //遵循gpl协议
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应用测试程序源码
#include #include #include #include #include //sleep#include #include #include int fd;void mysignal_fun(int signum){ unsigned char key_val; read(fd, &key_val, 1); printf(key_val = 0x%x, key_val);}int main(int argc ,char *argv[]){ int flag; signal(sigio, mysignal_fun); fd = open(/dev/buttons, o_rdwr); if (fd f_owner为对应进程id。 不过此项工作已由内核完成，设备驱动无须处理。
支持f_setfl命令的处理，每当fasync标志改变时，驱动程序中的fasync()函数将得以执行。驱动中应该实现fasync()函数。
在设备资源可获得时，调用kill_fasync()函数激发相应的信号
应用程序：
fcntl(fd, f_setown, getpid()); // 告诉内核，发给谁oflags = fcntl(fd, f_getfl);fcntl(fd, f_setfl, oflags | fasync); // 改变fasync标记，最终会调用到驱动的faync > fasync_helper：初始化/释放fasync_s
如何理解大数据，它定义如何以及它的作用
如何使用F1-20简易编程器进行编程工作
无线AP和路由器二者的区别
三星电子将申请Hologram技术相关专利
清华微电子发布AI芯片 专注于神经网络计算，可用于ai,图像等多种应用
Linux字符设备驱动之异步通知
全球TOP3,中国已掌握最高端服务器主机核心技术
PCB如何设计才能发挥出EMC最全面的效果
中国高端无人机在中国航展上公开亮相
如何判断自己的iPhone12是否存在绿屏问题?
适用于多种电压等级的蓄电池过放电保护电路
Intel遭遇的窘境,更换CEO或许对Intel是好事一件
任天堂新世代游戏机国行版Switch天猫首售销量破万台
iPhone7好基友苹果BeatsX耳机要来了，搭载苹果W1无线芯片
智能灯杆网关设备的功能优势及应用场景介绍
电子制作:打造属于你的WIFI ROBOT
不同的脉冲宽度测量技术优势
时间先后判决器电路图
传感器电路抑制电磁干扰的四种方法
一文让你知道自己的无线遥控器能不能对码——再也不用请教别人了
在linux中，异步通知是使用信号来实现的，而在linux，大概有30种信号，比如大家熟悉的ctrl+c的sigint信号，进程能够忽略或者捕获除过sigstop和sigkill的全部信号，当信号背捕获以后，有相应的函数来处理它。
实现异步通知的四个要素：
一、应用程序要实现：注册信号处理函数，使用signal函数；
二、谁来发？驱动来发；
三、发给谁？发给应用程序，但应用程序必须告诉驱动pid；
四、怎么发？驱动程序使用kill_fasync函数；
问：应该在驱动的哪里调用kill_fasync函数？
答：kill_fasync函数的作用是，当有数据时去通知应用程序，理所当然的应该在用户终端处理函数里调用。
问：file_operations需要添加什么函数指针成员吗？
答：要的，需要添加fasync函数指针，要实现这个函数指针，幸运的是，这个函数仅仅调用了fasync_helper函数，而且这个函数是内核帮我们实现好了，驱动工程师不用修改，fasync_helper函数的作用是初始化/释放fasync_struct
详细请参考驱动源码
#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include //class_create#include //s3c2410_gpf1//#include #include //#include #include //wait_event_interruptible#include //poll#include /* 定义并初始化等待队列头 */static declare_wait_queue_head(button_waitq);static struct class *fifthdrv_class;static struct device *fifthdrv_device;static struct pin_desc { unsigned int pin; unsigned int key_val;};static struct pin_desc pins_desc[4] = { {s3c2410_gpf1, 0x01}, {s3c2410_gpf4, 0x02}, {s3c2410_gpf2, 0x03}, {s3c2410_gpf0, 0x04},};static int ev_press = 0;/* 键值: 按下时, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04 *//* 键值: 松开时, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84 */static unsigned char key_val;int major;static struct fasync_struct *button_fasync;/* 用户中断处理函数 */static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id){ struct pin_desc *pindesc = (struct pin_desc *)dev_id; unsigned int pinval; pinval = s3c2410_gpio_getpin(pindesc->pin); if(pinval) { /* 松开 */ key_val = 0x80 | (pindesc->key_val); } else { /* 按下 */ key_val = pindesc->key_val; } ev_press = 1;/* 表示中断已经发生 */ wake_up_interruptible(&button_waitq); /* 唤醒休眠的进程 */ /* 用kill_fasync函数告诉应用程序，有数据可读了 * button_fasync结构体里包含了发给谁(pid指定) * sigio表示要发送的信号类型 * poll_in表示发送的原因(有数据可读了) */ kill_fasync(&button_fasync, sigio, poll_in); return irq_handled;}static int fifth_drv_open(struct inode * inode, struct file * filp){ /* k1 ---- eint1,k2 ---- eint4,k3 ---- eint2,k4 ---- eint0 * 配置gpf1、gpf4、gpf2、gpf0为相应的外部中断引脚 * irqt_bothedge应该改为irq_type_edge_both */ request_irq(irq_eint1, buttons_irq, irq_type_edge_both, k1,&pins_desc[0]); request_irq(irq_eint4, buttons_irq, irq_type_edge_both, k2,&pins_desc[1]); request_irq(irq_eint2, buttons_irq, irq_type_edge_both, k3,&pins_desc[2]); request_irq(irq_eint0, buttons_irq, irq_type_edge_both, k4,&pins_desc[3]); return 0;}static ssize_t fifth_drv_read(struct file *file, char __user *user, size_t size,loff_t *ppos){ if (size != 1) return -einval; /* 当没有按键按下时，休眠。 * 即ev_press = 0; * 当有按键按下时，发生中断，在中断处理函数会唤醒 * 即ev_press = 1; * 唤醒后，接着继续将数据通过copy_to_user函数传递给应用程序 */ wait_event_interruptible(button_waitq, ev_press); copy_to_user(user, &key_val, 1); /* 将ev_press清零 */ ev_press = 0; return 1;}static int fifth_drv_close(struct inode *inode, struct file *file){ free_irq(irq_eint1,&pins_desc[0]); free_irq(irq_eint4,&pins_desc[1]); free_irq(irq_eint2,&pins_desc[2]); free_irq(irq_eint0,&pins_desc[3]); return 0;}static unsigned int fifth_drv_poll(struct file *file, poll_table *wait){ unsigned int mask = 0; /* 该函数，只是将进程挂在button_waitq队列上，而不是立即休眠 */ poll_wait(file, &button_waitq, wait); /* 当没有按键按下时，即不会进入按键中断处理函数，此时ev_press = 0 * 当按键按下时，就会进入按键中断处理函数，此时ev_press被设置为1 */ if(ev_press) { mask |= pollin | pollrdnorm; /* 表示有数据可读 */ } /* 如果有按键按下时，mask |= pollin | pollrdnorm,否则mask = 0 */ return mask;}/* 当应用程序调用了fcntl(fd, f_setfl, oflags | fasync); * 则最终会调用驱动的fasync函数，在这里则是fifth_drv_fasync * fifth_drv_fasync最终又会调用到驱动的fasync_helper函数 * fasync_helper函数的作用是初始化/释放fasync_struct */static int fifth_drv_fasync(int fd, struct file *filp, int on){ return fasync_helper(fd, filp, on, &button_fasync);}/* file operations struct for character device */static const struct file_operations fifth_drv_fops = { .owner = this_module, .open = fifth_drv_open, .read = fifth_drv_read, .release = fifth_drv_close, .poll = fifth_drv_poll, .fasync = fifth_drv_fasync,};/* 驱动入口函数 */static int fifth_drv_init(void){ /* 主设备号设置为0表示由系统自动分配主设备号 */ major = register_chrdev(0, fifth_drv, &fifth_drv_fops); /* 创建fifthdrv类 */ fifthdrv_class = class_create(this_module, fifthdrv); /* 在fifthdrv类下创建buttons设备，供应用程序打开设备*/ fifthdrv_device = device_create(fifthdrv_class, null, mkdev(major, 0), null, buttons); return 0;}/* 驱动出口函数 */static void fifth_drv_exit(void){ unregister_chrdev(major, fifth_drv); device_unregister(fifthdrv_device); //卸载类下的设备 class_destroy(fifthdrv_class); //卸载类}module_init(fifth_drv_init); //用于修饰入口函数module_exit(fifth_drv_exit); //用于修饰出口函数module_author(lwj);module_description(just for demon);module_license(gpl); //遵循gpl协议
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应用测试程序源码
#include #include #include #include #include //sleep#include #include #include int fd;void mysignal_fun(int signum){ unsigned char key_val; read(fd, &key_val, 1); printf(key_val = 0x%x, key_val);}int main(int argc ,char *argv[]){ int flag; signal(sigio, mysignal_fun); fd = open(/dev/buttons, o_rdwr); if (fd f_owner为对应进程id。 不过此项工作已由内核完成，设备驱动无须处理。
支持f_setfl命令的处理，每当fasync标志改变时，驱动程序中的fasync()函数将得以执行。驱动中应该实现fasync()函数。
在设备资源可获得时，调用kill_fasync()函数激发相应的信号
应用程序：
fcntl(fd, f_setown, getpid()); // 告诉内核，发给谁oflags = fcntl(fd, f_getfl);fcntl(fd, f_setfl, oflags | fasync); // 改变fasync标记，最终会调用到驱动的faync > fasync_helper：初始化/释放fasync_s
如何理解大数据，它定义如何以及它的作用
如何使用F1-20简易编程器进行编程工作
无线AP和路由器二者的区别
三星电子将申请Hologram技术相关专利
清华微电子发布AI芯片 专注于神经网络计算，可用于ai,图像等多种应用
Linux字符设备驱动之异步通知
全球TOP3,中国已掌握最高端服务器主机核心技术
PCB如何设计才能发挥出EMC最全面的效果
中国高端无人机在中国航展上公开亮相
如何判断自己的iPhone12是否存在绿屏问题?
适用于多种电压等级的蓄电池过放电保护电路
Intel遭遇的窘境,更换CEO或许对Intel是好事一件
任天堂新世代游戏机国行版Switch天猫首售销量破万台
iPhone7好基友苹果BeatsX耳机要来了，搭载苹果W1无线芯片
智能灯杆网关设备的功能优势及应用场景介绍
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不同的脉冲宽度测量技术优势
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传感器电路抑制电磁干扰的四种方法
一文让你知道自己的无线遥控器能不能对码——再也不用请教别人了