之前學的應用層都是:

1)查詢方式:一直讀

2)中斷方式.同樣一直讀，直到中斷進程喚醒

3)poll機制:一直在poll函數中睡眠,一定時間讀一次

以上3種,我們都是讓應用程序主動去讀，本節我們學習異步通知，它的作用就是當驅動層有數據時，主動告訴應用程序,然後應用程序再來讀, 這樣，應用程序就可以幹其它的事情，不必一直讀

比如:kill -9 pid ,其實就是通過發信號殺死進程，kill發數據9給指定id號進程

1.怎麽來收信號？

通過signal函數來實現獲取信號,先來看看以下例子:

頭函數:

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler); 

函數說明:讓一個信號與與一個函數對應，每當接收到這個信號就會調用相應的函數。

頭文件: #include <signal.h>

參數1: 指明了所要處理的信號類型

信號有以下幾種:

• SIGINT 鍵盤中斷（如break、ctrl+c鍵被按下）
• SIGUSR1 用戶自定義信號1,kill的USR1(10)信號
• SIGUSR2 用戶自定義信號2, kill的USR2(12)信號

參數2: 信號產生後需要處理的方式,可以是個函數

代碼如下:

#include <stdio.h>
#include <signal.h>

void my_signal_run(int
 
 signum)       //信號處理函數
{
   static int run_cnt=0;
   printf("signal = %d, %d count\r\n",signum,++count);
}

int main(int argc,char **argv)
{
　　 signal(SIGUSR1,my_signal_run);  //調用signal函數，讓指定的信號SIGUSR1與處理函數my_signal_run對應。
　　while(1)
　　{
　　  sleep(1000);     //去做其它事,睡眠1s
　　}

　　 return 0;
}

然後運行後,使用kill -10 802,可以看到產生單信號USR1(10)時就會調用my_signal_run()打印數據。

# kill -10 802

# signal = 10, 1 count

# kill -10 802

# signal = 10, 2 count

2. 來實現異步通知

要求:

• 一、應用程序要實現有：註冊信號處理函數，使用signal函數
• 二、誰來發？驅動來發
• 三、發給誰？驅動發給應用程序，但應用程序必須告訴驅動PID，
• 四、怎麽發？驅動程序調用kill_fasync函數

3先來寫驅動程序,我們在之前的中斷程序上修改

3.1定義 異步信號結構體 變量:

static struct fasync_struct * button_async;

3.2在file_operations結構體添加成員.fasync函數,並寫函數

static struct file_operations third_drv_fops={
         .owner = THIS_MODULE,
         .open = fourth_drv_open,
         .read = fourth _drv_read,
   　　 　.release= fourth _drv_class,   
　　 　　　.poll = fourth _poll,
　　　　  .fasync = fourth_fasync             //添加初始化異步信號函數
};

static int fourth_fasync (int fd, struct file *file, int on)
{
  return fasync_helper(fd, file, on, & button_async); //初始化button_async結構體,就能使用kill_fasync()了
}

成員.fasync函數又是什麽情況下使用?

是被應用程序調用,在下面第4小節會見到。

3.3在buttons_irq中斷服務函數裏發送信號:

kill_fasync(&button_async, SIGIO, POLL_IN);

  //當有中斷時，就發送SIGIO信號給應用層,應用層就會觸發與SIGIO信號對應的函數

3.4 驅動程序代碼如下:

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/irq.h>  
#include <asm/irq.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>                      
#include <linux/poll.h>                  


static struct class *fourthdrv_class;                 
static struct class_device   *fourthdrv_class_devs; 

 
/*    聲明等待隊列類型中斷 button_wait      */
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(button_wait);

 
/*    異步信號結構體變量    */
static struct fasync_struct * button_async;

 

/*
  * 定義中斷事件標誌
  * 0:進入等待隊列        1:退出等待隊列
  */
static int even_press=0;                          

 

/*
  * 定義全局變量key_val,保存key狀態
  */
static int key_val=0;                          

 

/*
  *引腳描述結構體
  */
 struct pin_desc{

   unsigned int  pin;

   unsigned int  pin_status;

};


/*
  *key初始狀態(沒有按下): 0x01,0x02,0x03,0x04
  *key狀態(按下):             0x81,0x82,0x83,0x84
  */

         struct pin_desc  pins_desc[4]={
                   {S3C2410_GPF0,0x01 },
                   {S3C2410_GPF2, 0x02 },
                   {S3C2410_GPG3, 0x03 },
                   {S3C2410_GPG11,0x04},

} ;

 
int  fourth_drv_class(struct inode *inode, struct file  *file)  //卸載中斷
{
  free_irq(IRQ_EINT0,&pins_desc[0]);
  free_irq(IRQ_EINT2,&pins_desc[1]);
  free_irq(IRQ_EINT11,&pins_desc[2]);
  free_irq(IRQ_EINT19,&pins_desc[3]);
  return 0;
}

 
/*
  *   確定是上升沿還是下降沿
  */
static irqreturn_t  buttons_irq (int irq, void *dev_id)       //中斷服務函數
{
     struct pin_desc *pindesc=(struct pin_desc *)dev_id;     //獲取引腳描述結構體
      unsigned int  pin_val=0;                                              
      pin_val=s3c2410_gpio_getpin(pindesc->pin);
        if(pin_val)
        {
                   /*沒有按下 (下降沿),清除0x80*/        
                   key_val=pindesc->pin_status&0xef;
         }
         else
         {
                   /*按下(上升沿),加上0x80*/
                   key_val=pindesc->pin_status|0x80;
         }
             
             even_press=1;                                        //退出等待隊列
            wake_up_interruptible(&button_wait);                  //喚醒 中斷
            kill_fasync(&button_async, SIGIO, POLL_IN);        //發送SIGIO信號給應用層                        

         return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);                   
}

static int fourth_drv_open(struct inode *inode, struct file  *file)
{
   request_irq(IRQ_EINT0,buttons_irq,IRQT_BOTHEDGE,"S1",&pins_desc[0]);
   request_irq(IRQ_EINT2, buttons_irq,IRQT_BOTHEDGE, "S2", &pins_desc[1]);
   request_irq(IRQ_EINT11, buttons_irq,IRQT_BOTHEDGE, "S3", &pins_desc[2]);
   request_irq(IRQ_EINT19, buttons_irq,IRQT_BOTHEDGE, "S4", &pins_desc[3]);
   return 0;
}

static int fourth_drv_read(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t * ppos)
{       
         /*將中斷 進入等待隊列(休眠狀態)*/
         wait_event_interruptible(button_wait, even_press);           

        /*有按鍵按下,退出等待隊列,上傳key_val 給用戶層*/
         if(copy_to_user(buf,&key_val,sizeof(key_val)))
          return EFAULT;

         even_press=0;      
  return 0;
}

static unsigned fourth_poll(struct file *file, poll_table *wait)
 {
                   unsigned int mask = 0;
                   poll_wait(file, &button_wait, wait); // 不會立即休眠        
                   if (even_press)
                            mask |= POLLIN | POLLRDNORM;     

                   return mask;
         }

 

static int fourth_fasync (int fd, struct file *file, int on)
{
         return fasync_helper(fd, file, on, & button_async); //初始化button_async結構體,就能使用kill_fasync()了
}

 

static struct file_operations fourth_drv_fops={
         .owner = THIS_MODULE,
         .open = fourth_drv_open,
         .read = fourth_drv_read,
        .release=fourth_drv_class,    //裏面添加free_irq函數,來釋放中斷服務函數
        .poll = fourth_poll,
        .fasync= fourth_fasync,     //初始化異步信號函數
};

 

volatile int fourth_major;
static int fourth_drv_init(void)
{
   fourth_major=register_chrdev(0,"fourth_drv",&fourth_drv_fops);  //創建驅動
   fourthdrv_class=class_create(THIS_MODULE,"fourth_dev");    //創建類名
   fourthdrv_class_devs=class_device_create(fourthdrv_class, NULL, MKDEV(fourth_major,0), NULL,"buttons");  
 return 0;

}

static int fourth_drv_exit(void)
{
 unregister_chrdev(fourth_major,"fourth_drv");            //卸載驅動
class_device_unregister(fourthdrv_class_devs);         //卸載類設備
class_destroy(fourthdrv_class);                              //卸載類
return 0;
}

module_init(fourth_drv_init);
module_exit(fourth_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL v2");   
                    

4 寫應用測試程序

步驟如下:

1) signal(SIGIO, my_signal_fun);

調用signal函數,當接收到SIGIO信號就進入my_signal_fun函數,讀取驅動層的數據

2) fcntl(fd,F_SETOWN,getpid());

指定進程做為fd文件的”屬主”,內核收到F_SETOWN命令，就會設置pid(驅動無需處理),這樣fd驅動程序就知道發給哪個進程

3) oflags=fcntl(fd,F_GETFL);

獲取fd的文件狀態標誌

4) fcntl(fd,F_SETFL, oflags| FASYNC );

添加FASYNC狀態標誌，會調用驅動中成員.fasync函數,執行fasync_helper()來初始化異步信號結構體

這4個步驟執行後,一旦有驅動層有SIGIO信號時,進程就會收到

應用層代碼如下:

#include <sys/types.h>    
#include <sys/stat.h>    
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <poll.h>               
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>


int fd,ret;
void my_signal_fun(int signame)      //有信號來了
{
   read( fd, &ret, 1);              //讀取驅動層數據
   printf("key_vale=0X%x\r\n",ret); 

}

 
/*useg:    fourthtext   */
int main(int argc,char **argv)
{
  int oflag;
  unsigned int val=0;      
  fd=open("/dev/buttons",O_RDWR); 
  if(fd<0)
        {printf("can‘t open!!!\n");
       return -1;}

   signal(SIGIO,my_signal_fun); //指定的信號SIGIO與處理函數my_signal_run對應
   fcntl( fd, F_SETOWN, getip());  //指定進程作為fd 的屬主,發送pid給驅動
   oflag=fcntl( fd, F_GETFL);   //獲取fd的文件標誌狀態
   fcntl( fd, F_SETFL, oflag|FASYNC);  //添加FASYNC狀態標誌，調用驅動層.fasync成員函數 

   while(1)
   {
         sleep(1000);                  //做其它的事情
   }
   return 0;

}

5 運行查看結果

下節開始學習——同步、互斥、阻塞

9.按鍵之使用異步通知