当linux应用程序中存在多个异步通知时怎样处理

要从单片机上的编程跳出来...linux下，用户空间的应用程序是无法直接接触到中断和中断服务程序的，只有内核程序才可以接触到。 如果确实需要一种非忙等待，可以使用异步IO，内核在IO完成后会给当前进程发送一个信号通知你。 自己查下linux 异步IO。

一 驱动方面：

1. 在设备抽象的数据结构中增加一个struct fasync_struct的指针

2. 实现设备 *** 作中的fasync函数，这个函数很简单，其主体就是调用内核的fasync_helper函数。

3. 在需要向用户空间通知的地方(例如中断中)调用内核的kill_fasync函数。

4. 在驱动的release方法中调用前面定义的fasync函数

呵呵，简单吧，就三点。其中fasync_helper和kill_fasync都是内核函数，我们只需要调用就可以了。在1中定义的指针是一个重要参数，fasync_helper和kill_fasync会使用这个参数。

二 应用层方面

1. 利用signal或者sigaction设置SIGIO信号的处理函数

2. fcntl的F_SETOWN指令设置当前进程为设备文件owner

3. fcntl的F_SETFL指令设置FASYNC标志

完成了以上的工作的话，当内核执行到kill_fasync函数，用户空间SIGIO函数的处理函数就会被调用了。

呵呵，看起来不是很复杂把，让我们结合具体代码看看就更明白了。

先从应用层代码开始吧：

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>

#include <signal.h>

#include <unistd.h>

#define MAX_LEN 100

//处理函数，没什么好讲的，用户自己定义

void input_handler(int num)

{

char data[MAX_LEN]

int len

//读取并输出STDIN_FILENO上的输入

len = read(STDIN_FILENO, &data, MAX_LEN)

data[len] = 0

printf("input available:%s\n", data)

}

void main()

{

int oflags

//启动信号驱动机制,将SIGIO信号同input_handler函数关联起来,一旦产生SIGIO信号,就会执行input_handler

signal(SIGIO, input_handler)

//STDIN_FILENO是打开的设备文件描述符,F_SETOWN用来决定 *** 作是干什么的,getpid()是个系统调用，

//功能是返回当前进程的进程号,整个函数的功能是STDIN_FILENO设置这个设备文件的拥有者为当前进程。

fcntl(STDIN_FILENO, F_SETOWN, getpid())

//得到打开文件描述符的状态

oflags = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL)

//设置文件描述符的状态为oflags | FASYNC属性,一旦文件描述符被设置成具有FASYNC属性的状态，

//也就是将设备文件切换到异步 *** 作模式。这时系统就会自动调用驱动程序的fasync方法。

fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oflags | FASYNC)

//最后进入一个死循环，程序什么都不干了，只有信号能激发input_handler的运行

//如果程序中没有这个死循环，会立即执行完毕

while (1)

}

再看驱动层代码，驱动层其他部分代码不变，就是增加了一个fasync方法的实现以及一些改动

//首先是定义一个结构体，其实这个结构体存放的是一个列表，这个

//列表保存的是一系列设备文件，SIGIO信号就发送到这些设备上

static struct fasync_struct *fasync_queue

//fasync方法的实现

static int my_fasync(int fd, struct file * filp, int on)

{

int retval

//将该设备登记到fasync_queue队列中去

retval=fasync_helper(fd,filp,on,&fasync_queue)

if(retval<0)

{

return retval

}

return 0

}

在驱动的release方法中我们再调用my_fasync方法

int my_release(struct inode *inode, struct file *filp)

{

//..processing..

drm_fasync(-1, filp, 0)

//..processing..

}这样后我们在需要的地方（比如中断）调用下面的代码,就会向fasync_queue队列里的设备发送SIGIO信号

，应用程序收到信号，执行处理程序

if (fasync_queue)

kill_fasync(&fasync_queue, SIGIO, POLL_IN)

在设备驱动和应用程序的异步通知交互中，仅仅在应用程序端捕获信号是不够的，因为信号的源头在设备驱动端。因此，应该在合适的时机让设备驱动释放信号，在设备驱动程序中增加信号释放的相关代码。为了使设备支持异步通知机制，驱动程序中涉及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。因此，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。

驱动中的上述3项工作和应用程序中的3项工作是一一对应的，设备驱动中异步通知编程比较简单，主要用到一项数据结构和两个函数。数据结构是fasync_struct结构体，两个函数分别是：

1）处理FASYNC标志变更的函数。

int fasync_helper(int fd, struct file *filp, int mode, struct fasync_struct **fa)

2）释放信号用的函数。

void kill_fasync(struct fasync_struct **fa, int sig, int band)

和其他的设备驱动一样，将fasync_struct结构体指针放在设备结构体中仍然是最佳选择。

在设备驱动的fasync（）函数中，只需要简单地将该函数的3个参数以及fasync_struct结构体指针的指针作为第4个参数传入fasync_helper（）函数即可。

在设备资源可以获得时，应该调用kill_fasync（）释放SIGIO信号。在可读时，第3个参数设置为POLL_IN，在可写时，第3个参数设置为POLL_OUT。

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