Linux设备驱动中的异步通知与异步I/O
Linux设备驱动中的异步通知与异步I/O
异步通知的概念与作用
异步通知的意思是：一旦设备就绪,则主动通知应用程序,这样应用程序根本就不需要查询设备状态,这一点非常类似于硬件上"中断"的概念,比较准确的称谓是"信号驱动的异步I/O"。
Linux信号
Linux系统中，异步通知使用信号来实现。信号也就是一种软件中断。
信号的产生：kill raise alarm
用户按下某些终端键；
硬件异常；
终止进程信号；
软件异常。
信号的处理：
忽略该信号，但SIGSTOP SIGKILL不可忽略；
捕捉该信号，并处理；
执行默认操作。
信号的接收
捕捉信号，安装信号处理函数：void (*signal(int signum, void(*handler)(int)))(int);
信号函数的原型为：void handler(int signo);
进程执行时，ctrl+c发出SIGINT信号，kill发出SIGTERM信号。
改变进程接收到特定信号后的行为：int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,struct sigacton *oldact);
第一个参数可以为除SIGKILL及SIGSTOP外的任何一个特定有效的信号。若第二、三个参数都为NULL，那么该函数可用于检查信号的有效性。
在用户空间处理一个设备释放的信号：
通过F_SETOWN IO控制命令设置设备文件的拥有者为本进程。
通过F_SETFLIO控制命令设置设备文件支持FASYNC。
通过signal()函数连接信号和信号处理函数。
信号的释放
处理FASYNC标志变更的函数。int fasync_helper(int fd, struct file *filp, int mode, struct fasync_struct **fa);
释放信号用的函数。void kill_fasync(struct fasync_struct **fa, int sig, int band);
Linux 2.6 异步I/O
AIO概念与GNU C库函数
AIO基本思想是允许进程发起很多I/O操作，而不用阻塞或等待任何操作完成。
操作：int aio_read(struct aiocb *aiocbp); int aio_write(struct aiocb *aiocbp); int aio_error(struct aiocb *aiocbp); ssize_t aio_return(struct aiocb *aiocbp);
int aio_suspend(struct aiocb *const cblist[], int n, const struct timespec *timeout);
int aio_cancel(int fd, struct aiocb *aiocbp);
int lio_listio(int mode, struct aiocb *list[], int nent, struct sigevent *sig);
使用信号作为AIO的通知
使用回调函数作为AIO的通知
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