驱动基石之异步通知

基石之异步通知"/>

驱动基石之异步通知

异步通知的流程

重点从②开始：
② APP 给 SIGIO 这个信号注册信号处理函数 func，以后 APP 收到 SIGIO
信号时，这个函数会被自动调用；
③ 把 APP 的 PID(进程 ID)告诉驱动程序，这个调用不涉及驱动程序，在内
核的文件系统层次记录 PID；
④ 读取驱动程序文件 Flag；
⑤ 设置 Flag 里面的 FASYNC 位为 1：当 FASYNC 位发生变化时，会导致驱
动程序的 fasync 被调用；
⑥⑦ 调 用 faync_helper ， 它 会 根 据 FAYSNC 的 值 决 定 是 否 设 置
button_async->fa_file=驱动文件 filp：
驱动文件 filp 结构体里面含有之前设置的 PID。
⑧ APP 可以做其他事；
⑨⑩ 按下按键，发生中断，驱动程序的中断服务程序被调用，里面调用
kill_fasync 发信号；
⑪⑫⑬ APP 收到信号后，它的信号处理函数被自动调用，可以在里面调用
read 函数读取按键。

上述是韦东山老师的笔记，大概简描下流程就是：
APP程序（进程）给要接受的信号注册一个信号处理函数，APP程序也要将自己的进程号告诉驱动程序，通过设置FASYNC 位来使启动程序的fasync 函数被调用。fasync 函数里调用fasync_helper 函数来设置指针 button_fasync（自己定义的struct fasync_struct类型的指针），fasync_helper 函数的简要 作用：

**注意：**一定要设置FASYNC 位有效（想当于异步通知的开关）。
然后在按键中断处理函数里调用kill_fasync 函数去发送信号。app程序正在运行，如果有按键按下则按键中断处理函数会发送信号给app，然后app跳转信号处理函数执行。

代码

驱动程序代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/poll.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fcntl.h>struct gpio_key{int gpio;struct gpio_desc *gpiod;int flag;int irq;
} ;static struct gpio_key *gpio_keys_100ask;/* 主设备号                                                                 */
static int major = 0;
static struct class *gpio_key_class;/* 环形缓冲区 */
#define BUF_LEN 128
static int g_keys[BUF_LEN];
static int r, w;struct fasync_struct *button_fasync;#define NEXT_POS(x) ((x+1) % BUF_LEN)static int is_key_buf_empty(void)
{return (r == w);
}static int is_key_buf_full(void)
{return (r == NEXT_POS(w));
}static void put_key(int key)
{if (!is_key_buf_full()){g_keys[w] = key;w = NEXT_POS(w);}
}static int get_key(void)
{int key = 0;if (!is_key_buf_empty()){key = g_keys[r];r = NEXT_POS(r);}return key;
}static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(gpio_key_wait);/* 实现对应的open/read/write等函数，填入file_operations结构体                   */
static ssize_t gpio_key_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{//printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);int err;int key;wait_event_interruptible(gpio_key_wait, !is_key_buf_empty());key = get_key();err = copy_to_user(buf, &key, 4);return 4;
}static unsigned int gpio_key_drv_poll(struct file *fp, poll_table * wait)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);poll_wait(fp, &gpio_key_wait, wait);return is_key_buf_empty() ? 0 : POLLIN | POLLRDNORM;
}static int gpio_key_drv_fasync(int fd, struct file *file, int on)
{if (fasync_helper(fd, file, on, &button_fasync) >= 0)return 0;elsereturn -EIO;
}/* 定义自己的file_operations结构体                                              */
static struct file_operations gpio_key_drv = {.owner	 = THIS_MODULE,.read    = gpio_key_drv_read,.poll    = gpio_key_drv_poll,.fasync  = gpio_key_drv_fasync,
};static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
{struct gpio_key *gpio_key = dev_id;int val;int key;val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod);printk("key %d %d\n", gpio_key->gpio, val);key = (gpio_key->gpio << 8) | val;put_key(key);wake_up_interruptible(&gpio_key_wait);kill_fasync(&button_fasync, SIGIO, POLL_IN);return IRQ_HANDLED;
}/* 1. 从platform_device获得GPIO* 2. gpio=>irq* 3. request_irq*/
static int gpio_key_probe(struct platform_device *pdev)
{int err;struct device_node *node = pdev->dev.of_node;int count;int i;enum of_gpio_flags flag;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);count = of_gpio_count(node);if (!count){printk("%s %s line %d, there isn't any gpio available\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return -1;}gpio_keys_100ask = kzalloc(sizeof(struct gpio_key) * count, GFP_KERNEL);for (i = 0; i < count; i++){gpio_keys_100ask[i].gpio = of_get_gpio_flags(node, i, &flag);if (gpio_keys_100ask[i].gpio < 0){printk("%s %s line %d, of_get_gpio_flags fail\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return -1;}gpio_keys_100ask[i].gpiod = gpio_to_desc(gpio_keys_100ask[i].gpio);gpio_keys_100ask[i].flag = flag & OF_GPIO_ACTIVE_LOW;gpio_keys_100ask[i].irq  = gpio_to_irq(gpio_keys_100ask[i].gpio);}for (i = 0; i < count; i++){err = request_irq(gpio_keys_100ask[i].irq, gpio_key_isr, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, "100ask_gpio_key", &gpio_keys_100ask[i]);}/* 注册file_operations 	*/major = register_chrdev(0, "100ask_gpio_key", &gpio_key_drv);  /* /dev/gpio_key */gpio_key_class = class_create(THIS_MODULE, "100ask_gpio_key_class");if (IS_ERR(gpio_key_class)) {printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);unregister_chrdev(major, "100ask_gpio_key");return PTR_ERR(gpio_key_class);}device_create(gpio_key_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "100ask_gpio_key"); /* /dev/100ask_gpio_key */return 0;}static int gpio_key_remove(struct platform_device *pdev)
{//int err;struct device_node *node = pdev->dev.of_node;int count;int i;device_destroy(gpio_key_class, MKDEV(major, 0));class_destroy(gpio_key_class);unregister_chrdev(major, "100ask_gpio_key");count = of_gpio_count(node);for (i = 0; i < count; i++){free_irq(gpio_keys_100ask[i].irq, &gpio_keys_100ask[i]);}kfree(gpio_keys_100ask);return 0;
}static const struct of_device_id ask100_keys[] = {{ patible = "100ask,gpio_key" },{ },
};/* 1. 定义platform_driver */
static struct platform_driver gpio_keys_driver = {.probe      = gpio_key_probe,.remove     = gpio_key_remove,.driver     = {.name   = "100ask_gpio_key",.of_match_table = ask100_keys,},
};/* 2. 在入口函数注册platform_driver */
static int __init gpio_key_init(void)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = platform_driver_register(&gpio_keys_driver); return err;
}/* 3. 有入口函数就应该有出口函数：卸载驱动程序时，就会去调用这个出口函数*     卸载platform_driver*/
static void __exit gpio_key_exit(void)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);platform_driver_unregister(&gpio_keys_driver);
}/* 7. 其他完善：提供设备信息，自动创建设备节点                                     */module_init(gpio_key_init);`在这里插入代码片`
module_exit(gpio_key_exit);MODULE_LICENSE("GPL");

应用程序代码

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <poll.h>
#include <signal.h>static int fd;
static void sig_func(int sig)
{int val;read(fd, &val, 4);printf("get button : 0x%x\n", val);
}/** ./button_test /dev/100ask_button0**/
int main(int argc, char **argv)
{int val;struct pollfd fds[1];int timeout_ms = 5000;int ret;int	flags;/* 1. 判断参数 */if (argc != 2) {printf("Usage: %s <dev>\n", argv[0]);return -1;}signal(SIGIO, sig_func);/* 2. 打开文件 */fd = open(argv[1], O_RDWR);if (fd == -1){printf("can not open file %s\n", argv[1]);return -1;}fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());flags = fcntl(fd, F_GETFL);fcntl(fd, F_SETFL, flags | FASYNC);while (1){printf("www.100ask \n");sleep(2);}close(fd);return 0;
}