劉新

【摘要】 在LINUX中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與磁盤文件相同，都是經(jīng)過打開、讀寫數(shù)據(jù)、關(guān)閉等一系列過程，當(dāng)硬件有數(shù)據(jù)時(shí)直接讀取，無數(shù)據(jù)時(shí)等待，驅(qū)動(dòng)程序不斷查詢。在LINUX中有信號(hào)量機(jī)制，本文討論信號(hào)量在驅(qū)動(dòng)程序中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 嵌入式LINUX 信號(hào)量 驅(qū)動(dòng)程序 I2C

一、引言

筆者在開發(fā)嵌入式LINUX系統(tǒng)I2C驅(qū)動(dòng)，通過實(shí)驗(yàn)將信號(hào)機(jī)制運(yùn)用到驅(qū)動(dòng)程序中，實(shí)現(xiàn)了硬件中斷請(qǐng)求的消息傳遞，從而提高軟件運(yùn)行效率。

二、異步通知技術(shù)

筆者查閱書籍，發(fā)現(xiàn)LINUX可以使用信號(hào)來處理事件，在設(shè)備驅(qū)動(dòng)中也有異步通知SIGIO信號(hào)，當(dāng)新數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)發(fā)送SIGIO信號(hào)通知上層程序讀數(shù)據(jù)。異步通知只有一個(gè)SIGIO信號(hào)，當(dāng)多個(gè)設(shè)備都發(fā)送該信號(hào)，用戶進(jìn)程無法區(qū)分，必須用poll或select函數(shù)來確定數(shù)據(jù)來源。筆者研究發(fā)現(xiàn)信號(hào)機(jī)制經(jīng)過POSIX擴(kuò)展后，用sigaction（）可以傳遞文件句柄，用戶進(jìn)程就可區(qū)分信號(hào)來源了。

三、信號(hào)在I2C驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用

3.1 I2C驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口

用戶進(jìn)程使用fcntl執(zhí)行F_SETOWN，進(jìn)程ID號(hào)就保存在file->f_owner中，執(zhí)行F_SETFL在設(shè)備中置FASYNC標(biāo)志，設(shè)備有新數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)送一個(gè)SIGIO信號(hào)，該信號(hào)被存放在file->f_owner中。

3.2信號(hào)的安裝

使用sigaction（）安裝信號(hào)函數(shù)。該函數(shù)有三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)為信號(hào)值，第二個(gè)是結(jié)構(gòu)sigaction指針，第三個(gè)未用。

在結(jié)構(gòu)sigaction中sa_sigaction是信號(hào)函數(shù)。該信號(hào)函數(shù)有三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)為信號(hào)值，第二個(gè)是siginfo_t結(jié)構(gòu)指針，第三個(gè)未用。在siginfo_t結(jié)構(gòu)中，si_fd就是文件句柄。

結(jié)構(gòu)sigaction的sa_flags中SA_SIGINFO標(biāo)志位被設(shè)定表示附帶的參數(shù)可以被傳遞到信號(hào)函數(shù)中。

四、測(cè)試

下面用兩個(gè)I2C設(shè)備fd、fd1來測(cè)試信號(hào)在驅(qū)動(dòng)程序的應(yīng)用。

經(jīng)測(cè)試，I2C驅(qū)動(dòng)程序達(dá)到了實(shí)時(shí)中斷的要求，互不干擾。

結(jié)語：筆者以I2C驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槔?，拋磚引玉，推廣到其他驅(qū)動(dòng)程序的編寫上來，會(huì)使嵌入式LINUX代碼更短，方法更簡(jiǎn)單，效率更高。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]LINU設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序.第二版.魏永明，駱剛，姜君譯.北京：中國(guó)電力出版社.2002.11.

[2]Linux內(nèi)核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).第一版.陳莉君譯.北京：機(jī)械工出版社.2006.5.

[3]Linux程序設(shè)計(jì).第一版.楊曉云，王建橋，楊濤等譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002.1.