嵌入式Linux异步通知方式

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版本	日期	作者	说明
V1	2020	韦东山	摘自《嵌入式Linux应用开发完全手册》

1. 功能介绍
   所谓同步，就是“你慢我等你”。
   那么异步就是：你慢那你就自己玩，我做自己的事去了，有情况再通知我。
   所谓异步通知，就是 APP 可以忙自己的事，当驱动程序用数据时它会主动给 APP 发信号，这会导致 APP执行信号处理函数。
   仔细想想“发信号”，这只有 3 个字，却可以引发很多问题：
   ① 谁发：驱动程序发
   ② 发什么：信号
   ③ 发什么信号：SIGIO
   ④ 怎么发：内核里提供有函数
   ⑤ 发给谁：APP，APP 要把自己告诉驱动
   ⑥ APP 收到后做什么：执行信号处理函数
   ⑦ 信号处理函数和信号，之间怎么挂钩：APP 注册信号处理函数

小孩通知妈妈的事情有很多：饿了、渴了、想找人玩。
Linux 系统中也有很多信号，在 Linux 内核源文件 include\uapi\asm-generic\signal.h 中，有很多信号的宏定义：

驱动程序通知 APP 时，它会发出“SIGIO”这个信号，表示有“IO 事件”要处理。
就 APP 而言，你想处理 SIGIO 信息，那么需要提供信号处理函数，并且要跟 SIGIO 挂钩。这可以通过一个 signal 函数来“给某个信号注册处理函数”，用法如下：

除了注册 SIGIO 的处理函数，APP 还要做什么事？想想这几个问题：

① 内核里有那么多驱动，你想让哪一个驱动给你发 SIGIO 信号？
APP 要打开驱动程序的设备节点。

② 驱动程序怎么知道要发信号给你而不是别人？
APP 要把自己的进程 ID 告诉驱动程序。

③ APP 有时候想收到信号，有时候又不想收到信号：
应该可以把 APP 的意愿告诉驱动：设置 Flag 里面的 FASYNC 位为 1，使能“异步通知”。

2. 应用编程
   应用程序要做的事情有这几件：

① 编写信号处理函数：

static void sig_func(int sig)
{
    
    
int val;
read(fd, &val, 4);
printf("get button : 0x%x\n", val);
}

② 注册信号处理函数：

signal(SIGIO, sig_func);

③ 打开驱动：

fd = open(argv[1], O_RDWR);

④ 把进程 ID 告诉驱动：

fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());

⑤ 使能驱动的 FASYNC 功能：

flags = fcntl(fd, F_GETFL);
fcntl(fd, F_SETFL, flags | FASYNC);