字符驱动程序之——异步信号通知

Posted 2020-11-02 悄然拔尖

为了使设备支持异步通知机制，驱动程序中涉及以下 3 项工作：
1. 支持 F_SETOWN 命令，能在这个控制命令处理中设置 filp->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。
2. 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。
3. 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
应用程序会调用“fcntl()”这个函数，把进程的 PID 号告诉给驱动程序。
应用程序还要通过“F_GETFL”读出“flags”，在 flags 上置上“FASYNC”位。
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_struct

字符驱动之前的方式：
一，应用程序主动的去查询或 read。
1.查询方式：很占资源。
2.中断机制：虽然有休眠，但在没有按键按下时 read（）会一直等待，永远不会返回。
3.poll 机制：指定超时时间。
以上都是“应用程序”主动去读或查询。

今天学习的方式：
二，异步通知：
有按键按下了，驱动程序来提醒（触发）“应用程序”去读键值。用“signal”
进程之间发信号：
kill -9 pid
kill 是信号发送者，
pid 具体进程是信号接收者。
信号值是“9”
“信号”与“中断”差不多。注册中断处理函数时是用“request_irq(中断号，处理函数)”。
信号也是有一个“信号”和“处理函数”。
参数是“信号的值”，和要挂接的“信号处理函数”。

测试信号应用程序：

 

kill -9 pid： 9 这个信号处理函数就是让这个进程退出来。
1，先注册“信号处理函数”。
2，发送信号。
①，谁来发信号。
②，发给谁。
③，怎么发

三，异步通知功能的驱动函数的应用程序：
目标：按下按键时，驱动程序通知应用程序。（以前是应用程序主动读取按键值）
1，应用程序中要注册“信号处理函数”。因为通知它做什么事情，这要一个函数来做。
2，谁发：是驱动程序发送信号。
3，发给谁：信号发送给应用程序。应用程序要告诉驱动程序它自已的 PID，
4，如何发：驱动程序中调用某个函数（kill_fasync()）

 操作总结：

我们通过内核发送信号给应用程序，让应用程序在有按键按下的时候执行回调函数去读取按键值。

首先增加文件操作的结构体成员：

这个函数指针原型：

 

 

 

 

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


/* fifthdrvtest 
  */
int fd;

void my_signal_fun(int signum)
{
    unsigned char key_val;
    read(fd, &key_val, 1);//执行了这个read的前提是有按键按下了
    printf("key_val: 0x%x\\n", key_val);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    unsigned char key_val;
    int ret;
    int Oflags;

    signal(SIGIO, my_signal_fun);
    
    fd = open("/dev/buttons", O_RDWR);
    if (fd < 0)
    {
        printf("can\'t open!\\n");
    }

    fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());//告诉内核信号发送给谁？通过PID编号体现
    
    Oflags = fcntl(fd, F_GETFL); //应用程序读出标志位Oflags
    
    fcntl(fd, F_SETFL, Oflags | FASYNC);//并把标志位加上异步信息，应用程序调用该函数会触发驱动层去调用我们编写的fifth_drv_fasync函数


    while (1)
    {
        sleep(1000);
    }
    
    return 0;
}