【IMX6ULL驱动开发学习】16.睡眠机制_poll机制_fasync异步通知（按键控制LED）

学完了休眠唤醒机制、poll机制、异步通知、定时器、tasklet、工作队列、mmap、input子系统后，该沉淀沉淀了

一、睡眠机制

案例：APP程序读取按键值 - 睡眠机制（阻塞或非阻塞）
在这里插入图片描述
1.等待队列头创建

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(key_waitqueue);

2.等待队列

wait_event_interruptible(wq, condition);

等待wq队列，当condition条件为真时表示等到，则返回

3.唤醒队列

wake_up_interruptible(wq);

4.非阻塞机制
上面的方式是阻塞方式，想要非阻塞，打开文件时加上 O_NONBLOCK 标志

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

驱动程序也要改，读取时判断文件的 flag 是否有 O_NONBLOCK

if (!key_status && (filp->f_flags & O_NONBLOCK))  
	return -EAGAIN;  
wait_event_interruptible(key_waitqueue, key_status);

“!key_status” 表示此时没有按键值可读，那么如果此时设置了 O_NONBLOCK 标志的话，则不需要等待队列了，直接返回 EAGAIN

二、poll 机制（闹钟）

案例：APP程序读取按键值 - poll 机制（非阻塞的话直接定时0即可）

poll机制流程细节图
在这里插入图片描述
代码流程图

三、fasync异步通知

案例：APP程序读取按键值 - fasync异步通知（建议使用）
在这里插入图片描述
fasync异步通知代码流程：

APP程序打开文件，定义 signal 函数（SIGIO信号）
使用 fcntl 函数设置文件的flag，记录进程pid，设置 FASYNC/O_ASYNC 标志（会触发调用驱动层的 fasync 函数）
驱动层实现 fasync 函数，使用 fasync_helper 函数初始化 fasync_struct 结构体（保存了文件的标志位）
按下按键后调用 kill_fasync(&button_fasync, SIGIO, POLL_IN)，会从 button_fasync->fa_file 中取出 pid，然后发送 SIGIO 信号
应用程序执行信号处理函数

PS：如果想要禁止 fasync 功能，屏蔽 FASYNC/O_ASYNC 标志位即可

fcntl(key_fd, F_SETFL, flags & ~O_ASYNC);

关键代码部分：
在这里插入图片描述

应用程序关键代码

/* F_SETOWN: 设置将接收SIGIO和SIGURG信号的进程id */
fcntl(key_fd, F_SETOWN, getpid());

/*  F_GETFL: 取得fd的文件状态标志 */
flags = fcntl(key_fd, F_GETFL);

/* O_ASYNC: 当I/O可用的时候,允许SIGIO信号发送到进程组,
   例如:当有数据可以读的时候 */
fcntl(key_fd, F_SETFL, flags | O_ASYNC);  //启动驱动的fasync功能

驱动层关键代码：

struct fasync_struct *button_fasync;

...
...

static int key_fasync (int fd, struct file *filp, int on)
{
    
    
	int retval;
	retval = fasync_helper(fd, filp, on, &button_fasync);
	if (retval < 0)
		return retval;

	return 0;
}

static struct file_operations key_ops = {
    
    
	......
	.fasync		=   key_fasync,
};

...
...

static irqreturn_t key_irq_handler(int irq, void *dev)
{
    
    
	......
	kill_fasync(&button_fasync, SIGIO, POLL_IN);
}