之前，获取按键值的方式都是应用程序主动去查询，无论是 poll 机制还是阻塞的 read，那么，另外一种思路就是让驱动程序来通知应用程序，而不让他自己去查询，那么这样做的好处就是不会干扰到应用程序的工作，只需要等具体的事情发生了再去处理即可。

• 应用程序从硬件获取信息主要有三种方式：
  • 死循环read：耗费资源严重，无意义
  • read + wait_event_interruptible
  • poll + read

关于异步通知，会用到信号的概念，可以参考我之前的文章，来看如何发送和接收信号的。
->《Linux 信号（signal）》 那么发送和接收信号，有几个要素必须成立，在这里简单归纳：

1. 接受者注册信号处理函数 （等于signal 或 sigaction 函数）
2. 接收者需要告诉自己的 PID （等于 ps 命令来获取 pid）
3. 发送者需要知道接受者是谁（kill 命令中输入的 pid ）
4. 发送者要发送信号（kill 命令发送信号或者 kill 函数、sigqueue 函数发送信号）

了解了以上几个要点，现在可以理一下具体的思路了。
目标：按下按键时，驱动程序通过发送信号的方式通知应用程序状态发生了变化，可以去读取相应的数据了。
那么应用程序是接收者，驱动程序是发送者，他们分别都需要做哪些工作呢？

• 应用程序作为 接收者 需要：
  将自己的 PID 告诉驱动程序，并且注册某种信号的捕捉函数
• 驱动程序作为 发送者 需要：
  将信号发送到应用程序（PID），发送信号

根据信号的开发经验，我们知道对于信号的发送函数无论是 kill 还是 sigqueue 函数都是实际都是综合发送者的两个要素的，通过这个函数既可以告诉内核接收者的 pid，调用的同时也发送了具体的信号。那么驱动程序是不是也是通过这样的方式来发送信号呢？
发送的几个要素肯定都要完成，但是其中问题就出现在，发送者需要知道接受者是谁，往往驱动程序是先于应用程序完成开发的，那么，在获取应用程序的 PID 环节肯定需要一套应用程序向驱动程序注册的机制。 驱动程序发送信号的具体流程如下：

1. 定义一个全局静态变量指针static struct fasync_struct ＊xxx_async_queue
2. 在struct file_operations结构体中，注册fasync成员，他的函数指针类型为：int (*fasync) (int, struct file *, int);，定义该函数
3. 在 fasync 函数中，使用int fasync_helper(int fd, struct file * filp, int on, struct fasync_struct **fapp)函数对全局静态的变量进行初始化，以上的步骤就是为了方便应用程序向驱动程序注册 PID 的
4. 使用函数void kill_fasync(struct fasync_struct **fp, int sig, int band)在需要发送信号的地方进行调用，调用时，指定了发送信号的类型，一般驱动程序常用的信号类型是 SIGIO，bind 是 POLL_IN 代表，应用程序可以读取数据了。

那么应用程序，想要接受驱动程序发送的信号，需要做以下的工作：

1. signal(SIGIO, signal_fun);：注册新号捕捉函数
2. fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());：设置文件描述符 fd 接收进程或者进程组接收 SIGIO 或 SIGURG 信号。
3. oflags = fcntl(fd, F_GETFL);//获取文件描述符的 flag
4. fcntl(fd, F_SETFL, oflags | FASYNC);：将文件描述符设置为FASYNC模式

ps:发送和接收信号驱动程序和应用程序的流程已完成了，那么系统帮我们完成了一件事，就是让驱动程序知道应该把信号发送到哪个PID，实际这个阶段是内核通过设置结构体中的变量来完成的：fasync_struct->fa_file->f_owner->pid，这一步内核完成了，无需驱动程序来完成了，只需要调用fasync_helper函数初始化即可。 那么，Show me the code！
驱动程序： #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define EINT_PIN_COUNT 4 static const char* dev_name = "fasync_eint"; static volatile unsigned int major = 0; static struct class* fasync_class; static struct class_device* fasync_class_device; struct pin_desc { unsigned int pin; unsigned int value; }; //%kernel%includeasm-armarchirqs.h //#define IRQ_EINT0 S3C2410_IRQ(0) /* 16 */ //中断号数组 static const int eints[EINT_PIN_COUNT] = { IRQ_EINT0, IRQ_EINT2, IRQ_EINT11, IRQ_EINT19 }; static struct pin_desc pins[4] = { {S3C2410_GPF0, 0x1}, {S3C2410_GPF2, 0x2}, {S3C2410_GPG3, 0x3}, {S3C2410_GPG11, 0x4}, }; unsigned int status = 0; unsigned char value = 0; static struct fasync_struct * fs; static irqreturn_t irq_handler(int irq, void *dev_id) { struct pin_desc* desc = (struct pin_desc*) dev_id; status = s3c2410_gpio_getpin(desc->pin); if(status) value = desc->value | 0x80; else value = desc->value; //void kill_fasync(struct fasync_struct **fp, int sig, int band) kill_fasync(&fs, SIGIO, POLL_IN); return 0; } static ssize_t fasync_read (struct file *file, char __user *buff, size_t size, loff_t *ppos) { copy_to_user(buff, &value, 1); return 0; } static int fasync_open (struct inode *inode, struct file *file) { int i; for(i = 0; i < EINT_PIN_COUNT; ++i){ request_irq(eints[i], irq_handler, IRQT_BOTHEDGE, dev_name, &pins[i]); } printk("interrupt register "); return 0; } int fasync_fasync (int fd, struct file * filp, int on) { //int fasync_helper(int fd, struct file * filp, int on, struct fasync_struct **fapp) fasync_helper(fd, filp, on, &fs); return 0; } static int fasync_release (struct inode *inode, struct file *file) { //void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id) int i = 0; for(;i < EINT_PIN_COUNT; ++i){ free_irq(eints[i], &pins[i]); } printk("button released "); return 0; } struct file_operations fasync_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = fasync_open, .read = fasync_read, .fasync = fasync_fasync, .release = fasync_release, }; static int __init fasync_init(void) { major = register_chrdev(major, dev_name, &fasync_fops); fasync_class = class_create(THIS_MODULE, dev_name); fasync_class_device = class_device_create(fasync_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, dev_name); printk("init "); return 0; } static void __exit fasync_exit(void) { unregister_chrdev(major, dev_name); class_device_unregister(fasync_class_device); class_destroy(fasync_class); printk("exit "); } module_init(fasync_init); module_exit(fasync_exit); MODULE_AUTHOR("Ethan Lee <4128127@qq.com>"); MODULE_LICENSE("GPL"); 应用程序： #include #include #include #include #include #include #include void signal_fun(int signum); int fd; int main() { fd = open("/dev/fasync_eint", O_RDWR); int oflags; if(fd < 0) { printf("open error "); return -1; } signal(SIGIO, signal_fun);//注册捕捉函数 fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());//设置文件描述符 fd 接收进程或者进程组接收 SIGIO 或 SIGURG 信号。 oflags = fcntl(fd, F_GETFL);//获取 flag fcntl(fd, F_SETFL, oflags | FASYNC);//原来 flag或上 FASYNC，并设置 flag //将 fd 设置为 FASYNC 方式打开 //该设置，会触发驱动程序中`file_operations`中注册的 fasync 函数。 //驱动程序中，该函数调用了 fasync_helper 函数来初始化了 fasync_struct 结构体。 //该结构体中维护了要接收信号的进程 PID（fasync_struct->fa_file->f_owner->pid) while(1) { sleep(1000); } return 0; } void signal_fun(int signum) { unsigned char key_val; read(fd, &key_val, 1); printf("key_val: 0x%x ", key_val); } 那么现在基本上完成了字符设备的驱动程序的编写，还存在一些小问题，在下次来解决吧。