非同步通知與非同步I O

非同步通知：很簡單，一旦裝置準備好，就主動通知應用程式，這種情況下應用程式就不需要查詢裝置狀態，這是不是特像硬體上常提的「中斷的概念」。上邊比較準確的說法其實應該叫做「訊號驅動的非同步i/o」,訊號是在軟體層次上對中斷機制的一種模擬。

阻塞

i/o意味著一直等待裝置可訪問再訪問，非阻塞i/o意味著使用poll()來查詢是否可訪問，而非同步通知則意味著裝置通知應用程式自身

可訪問。

上面三種方式，其實本身是沒有優劣的，應該根據不同的應用場景合理選擇罷了。

說到訊號，在應用程式中，為了捕獲訊號(還捕獲呢，不就是乙個處理嗎)可以使用signal()函式來設定對應的訊號的處理函式。函式原型是void (*signal(int signo,void (*func)(int))) (int)這個看起來費勁吧，不光你，我看著也費勁，沒關係，給你來個例子：

voidsigterm_handler(int signo)  intmain(void)

看了這段**明白啥意思了吧，我也不多少了，咱們繼續往下走..為了乙個使用者在使用者空間中能處理乙個裝置釋放的訊號，它必須完成一下3份工作：

1)通過f_setown控制指令設定裝置檔案的擁有者為本程序,這樣從裝置驅動中發出的訊號才能被本程序收到。

2)通過f_setflio控制命令設定裝置檔案支援fasync,即非同步通知模式。

3)通過signal()鏈結訊號和訊號處理函式。

有了訊號的傳送，那麼就一定得有訊號的釋放了：

在裝置驅動和應用程式的非同步通知互動中，僅僅在應用程式端捕獲訊號是不夠的，因為訊號沒有的源頭是在驅動端，因此要在適當的時機讓裝置驅動釋放訊號。

為了使裝置支援非同步通知機制，驅動程式中涉及三個操作：

1)支援f_setown命令，能在這個控制命令處理中設定filp->f_owner為對應的程序id。不過此項工作已由核心完成，裝置驅動無須處理。

2)支援f_setfl命令的處理,每當fasync標誌改變時，驅動程式中fasync()函式將得以進
行。因此,驅動程式必須實現fasync()函式。

3)在裝置資源可獲得時,呼叫kill_fasync()函式激發相應的訊號。

驅動程式中上面的三步是和應用程式是一一對應的。如下圖：

裝置驅動中非同步通知程式設計還是比較簡單的，主要就是一些資料結構，和兩個函式：

資料結構：fasync_struct結構體

函式：1）處理fasync標誌變更的函式intfasync_helper(int fd, struct file *filp, int mode ,struct fasync_struct **fa);

2) 釋放訊號用的函式voidkill_fasync(struct fasync_struct **fa, int sig, int band);

和其他裝置驅動一樣，一般將fasync_struct放到裝置結構體中。下邊是典型模版：

struct ***_dev

而在驅動的fasync()函式中，只需要簡單的將該引數的3個引數以及fasync_struct結構體指標的指標作為第四個引數傳給fasync_helper函式即可.下邊是典型模版:

static

int***_fasync(int fd, struct file *filp, int mode) 一旦裝置資源可以獲得時,應該呼叫kill_fasync()釋放sigio訊號,可讀時第三個引數設定為poll_in,可寫時第三個引數設定為poll_out,下邊是釋放訊號的典型模版：

static ssize_t***_write(struct file *filp, const
char __user *buf, size_t count,loff_t *f_ops)  .. }

最後，在檔案關閉時，即在裝置驅動的release函式中，應呼叫裝置驅動的fasync()函式將檔案從非同步通知的列表中刪除，下邊是裝置驅動的釋放函式的典型模版:

static
int***_release(struct inode *inode, struct file *filp)

使用訊號可以實現裝置驅動與使用者程式之間的非同步通知，總體而言，裝置驅動和使用者空間要分別完成以下工作：使用者空間設定檔案的擁有者、fasync標誌及捕獲訊號，核心空間響應對檔案的擁有者、fasync標誌的設定，並在資源可獲得時釋放訊號。

linux 2.6核心包含對aio 的支援為使用者空間提供統一的非同步i/o 介面。在aio中，訊號和**函式是實現核心空間對使用者空間應用程式通知的兩種機制。

非同步通知與非同步I O

非同步通知IO模型

Linux核心開發之非同步通知與非同步I O 一

Linux核心開發之非同步通知與非同步I O 二

非同步通知與非同步I O

非同步通知IO模型

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Linux核心開發之非同步通知與非同步I O 二

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