linux设备驱动归纳总结（三）：7.异步通知fasync
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
异步通知fasync是应用于系统调用signal和sigaction函数，下面我会使用signal函数。简单的说，signal函数就是让一个信号与与一个函数对应，没当接收到这个信号就会调用相应的函数。
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
一、什么是异步通知
个人认为，异步通知类似于中断的机制，如下面的将要举例的程序，当设备可写时，设备驱动函数发送一个信号给内核，告知内核有数据可读,在条件不满足之前，并不会造成阻塞。而不像之前学的阻塞型IO和poll，它们是调用函数进去检查，条件不满足时还会造成阻塞。
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
二、应用层中启用异步通知机制
其实就三个步骤：
1）signal(SIGIO,
sig_handler);
调用signal函数，让指定的信号SIGIO与处理函数sig_handler对应。
2）fcntl(fd,
F_SET_OWNER, getpid());
指定一个进程作为文件的“属主(filp->owner)”，这样内核才知道信号要发给哪个进程。
3）f_flags
= fcntl(fd, F_GETFL);
fcntl(fd, F_SETFL, f_flags | FASYNC);
在设备文件中添加FASYNC标志，驱动中就会调用将要实现的test_fasync函数。
三个步骤执行后，一旦有信号产生，相应的进程就会收到。
来个应用程序：
/*3rd_char_7/1st/app/monitor.c*/
1 #include <stdio.h>
2 #include <sys/types.h>
3 #include <sys/stat.h>
4 #include <fcntl.h>
5 #include <sys/select.h>
6 #include <unistd.h>
7 #include <signal.h>
8
9 unsigned int flag;
10
11 void sig_handler(int sig)
12 {
13 printf("<app>%s\n", __FUNCTION__);
14 flag = 1;
15 }
16
17 int main(void)
18 {
19 char buf[20];
20 int fd;
21 int f_flags;
22 flag = 0;
23
24 fd = open("/dev/test", O_RDWR);
25 if(fd < 0)
26 {
27 perror("open");
28 return -1;
29 }
30 /*三个步骤*/
31 signal(SIGIO, sig_handler);
32 fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
33 f_flags = fcntl(fd, F_GETFL);
34 fcntl(fd, F_SETFL, FASYNC | f_flags);
35
36 while(1)
37 {
38 printf("waiting \n"); //在还没收到信号前，程序还在不停的打印
39 sleep(4);
40 if(flag)
41 break;
42 }
43
44 read(fd, buf, 10);
45 printf("finish: read[%s]\n", buf);
46
47 close(fd);
48 return 0;
49 }
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
三、驱动中需要实现的异步通知
上面说的三个步骤，内核已经帮忙实现了前两个步骤，只需要我们稍稍实现第三个步骤的一个简单的传参。
实现异步通知，内核需要知道几个东西：哪个文件(filp)，什么信号(SIGIIO)，发给哪个进程(pid)，收到信号后做什么(sig_handler)。这些都由前两个步骤完成了。
回想一下，在实现等待队列中，我们需要将一个等待队列wait_queue_t添加到指定的等待队列头wait_queue_head_t中。
在这里，同样需要把一个结构体struct
fasync_struct添加到内核的异步队列头(名字是我自己取的)中。这个结构体用来存放对应设备文件的信息(如fd,
filp)并交给内核来管理。一但收到信号，内核就会在这个所谓的异步队列头找到相应的文件(fd)，并在filp->owner中找到对应的进程PID，并且调用对应的sig_handler了。
看一下fasync_struct
1097 struct fasync_struct {
1098 int magic;
1099 int
fa_fd;
1100 struct
fasync_struct *fa_next; /* singly linked list */ //一看就觉得他是链表
1101 struct
file *fa_file;
1102 };
上面红色标记说所的步骤都是由内核来完成，我们只要做两件事情：
1）定义结构体fasync_struct。
struct fasync_struct *async_queue;
2）实现test_fasync，把函数fasync_helper将fd,filp和定义的结构体传给内核。
108 int test_fasync (int fd, struct file *filp, int mode)
109 {
110 struct _test_t *dev = filp->private_data;
111
112 re