Linux开发中,应用读取数据时往往会遇到驱动尚未获得有效数据的情况。所以需要采用适合的同步方式。
(1)非阻塞方式
非阻塞方式,顾名思义就是不管数据是否准备好,驱动都会返回结果。采用这种方式就需要应用不停地重复查询,查询硬件的线程就会一直都占用CPU,比较消耗资源,但是编写相对简单。
下面的三种方式都需要中断作为触发源。
(2)休眠唤醒模式
休眠唤醒方式下,APP如果没有读取到有效的数据,此线程则进入休眠,不再占用CPU资源,当中断捕捉到有效信号时,使用wait queue唤醒驱动,从而唤醒应用。唤醒机制通过编写框架如下:
读取函数
static ssize_t gpio_key_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
int err;
wait_event_interruptible(gpio_key_wait, g_key);
err = copy_to_user(buf, &g_key, 4);
g_key = 0;
return 4;
}
中断函数
static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
{
struct gpio_key *gpio_key = dev_id;
int val;
val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod);
g_key = (gpio_key->gpio << 8) | val;
wake_up_interruptible(&gpio_key_wait);
return IRQ_HANDLED;
}
(3)poll方式
定时休眠和中断唤醒相结合,如果未检测到有效的信号,驱动会进入休眠,之后由定时器或者wait queue唤醒唤醒,驱动需要定义poll函数。驱动编写框架如下
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 g_key==0?0 : POLLIN | POLLRDNORM;
}
(4)异步通知方式
驱动检测到有效数据时,向应用程序发出信号。使用fasync_struct结构发送信号,这时应用会调用驱动的read函数来都读取按键值。驱动中需要实现file_operations的fasync函数和read函数。驱动编写框架如下:
fasync函数:
static int gpio_key_drv_fasync(int fd, struct file *file, int on)
{
if (fasync_helper(fd, file, on, &button_fasync) >= 0)
return 0;
else
return -EIO;
}
中断函数:
static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
{
struct gpio_key *gpio_key = dev_id;
int val;
val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod);
g_key = (gpio_key->gpio << 8) | val;
kill_fasync(&button_fasync, SIGIO, POLL_IN);
return IRQ_HANDLED;
}