【Linux】Linux权限-CFANZ编程社区

个人名片：

专栏导航：

文章介绍：

目录：

一、APP 怎么读取按键值

在做单片机开发时，要读取 GPIO 按键，我们通常是执行一个循环，不断地检测 GPIO 引脚电平有没有发生变化。但是在 Linux 系统中，读取 GPIO 按键要考虑到效率，引入了很多种方法：查询方式(非阻塞)、休眠-唤醒(阻塞方式)、 poll 方式、异步通知方式。这 4 种方法并不仅仅用于 GPIO 按键，在所有的 APP 调用驱动程序过程中，都是使用这些方法。通过这 4 种方式的学习，我们可以掌握如下知识：

1.1 驱动的基本技能：

中断、休眠、唤醒、poll 等机制。

这些基本技能是驱动开发的基础，其他大型驱动复杂的地方是它的框架及设计思想，但是基本技术就这些。

1.2 APP 开发的基本技能：

阻塞、非阻塞、休眠、poll、异步通知。

二、妈妈怎么知道孩子醒了

妈妈怎么知道卧室里小孩醒了？

2.1 时不时进房间看一下：查询方式

简单，但是累

2.2 进去房间陪小孩一起睡觉，小孩醒了会吵醒她：休眠-唤醒

不累，但是妈妈干不了活了

2.3 妈妈要干很多活，但是可以陪小孩睡一会，定个闹钟：poll 方式

要浪费点时间，但是可以继续干活。

妈妈要么是被小孩吵醒，要么是被闹钟吵醒。

2.4 妈妈在客厅干活，小孩醒了他会自己走出房门告诉妈妈：异步通知

妈妈、小孩互不耽误

这 4 种方法没有优劣之分，在不同的场合使用不同的方法。

三、APP 读取按键的 4 种方法

APP 去读取按键和举例的场景很相似，也有 4 种方法：

查询方式休眠-唤醒方式 poll 方式异步通知方式

第 2、3、4 种方法，都涉及中断服务程序。中断，就像小孩醒了会哭闹一样，中断不经意间到来，它会做某些事情：唤醒 APP、向 APP 发信号。

所以，在按键驱动程序中，中断是核心。

实际上，中断无论是在单片机还是在 Linux 中都很重要。在 Linux 中，中断的知识还涉及进程、线程等。

写一个驱动程序的套路

写一个驱动程序的套路

3.1 查询方式

这种方法最简单：和之前的LED驱动程序类似，之前是写引脚来改变高低电平，现在我们是不断读取引脚来查询是否发生电平的变化

驱动程序中构造、注册一个 file_operations 结构体，里面提供有对应的 open,read 函数。

3.2 休眠-唤醒方式

驱动程序中构造、注册一个 file_operations 结构体，里面提供有对应的 open,read 函数。

3.3 poll 方式

上面的休眠-唤醒方式有个缺点：如果用户一直没操作按键，那么 APP 就会永远休眠。我们可以给 APP 定个闹钟，这就是 poll 方式。

驱动程序中构造、注册一个 file_operations 结构体，里面提供有对应的 open,read,poll 函数。

3.4 异步通知方式

3.4.1 异步通知的原理：发信号

异步通知的实现原理是：内核给 APP 发信号。信号有很多种，这里发的是 SIGIO。

驱动程序给应用程序发信号，应用程序收到信号后执行它的信号处理函数

驱动程序中构造、注册一个file_operations 结构体，里面提供有对应的 open,read,fasync函数。

3.4.2 应用程序之间发信号示例代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void my_sig_func(int signo)
{
    printf("get a signal : %d\n", signo);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int i = 0;
    
    signal(SIGIO, my_sig_func);        //事件处理函数，如果这里没有事件处理函数，则收到应用程序的信号就会停下退出，如果有事件处理函数，则收到应用程序后先执行事件处理函数再继续执行不会停止进程
    
    while (1) 
    {
        printf("Hello, world %d!\n", i++);    
        sleep(2);
    }
    
    return 0;
}

book@100ask:~/05_嵌入式Linux驱动开发基础知识/source/03_signal_example$ gcc -o signal signal.c
book@100ask:~/05_嵌入式Linux驱动开发基础知识/source/03_signal_example$ ./signal