劉新

【摘要】 在LINUX中，設(shè)備驅(qū)動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，當硬件有數(shù)據(jù)時直接讀取，無數(shù)據(jù)時等待，驅(qū)動程序不斷查詢。在LINUX中有信號量機制，本文討論信號量在驅(qū)動程序中的應用。

【關(guān)鍵詞】 嵌入式LINUX 信號量 驅(qū)動程序 I2C

一、引言

筆者在開發(fā)嵌入式LINUX系統(tǒng)I2C驅(qū)動，通過實驗將信號機制運用到驅(qū)動程序中，實現(xiàn)了硬件中斷請求的消息傳遞，從而提高軟件運行效率。

二、異步通知技術(shù)

筆者查閱書籍，發(fā)現(xiàn)LINUX可以使用信號來處理事件，在設(shè)備驅(qū)動中也有異步通知SIGIO信號，當新數(shù)據(jù)到達時發(fā)送SIGIO信號通知上層程序讀數(shù)據(jù)。異步通知只有一個SIGIO信號，當多個設(shè)備都發(fā)送該信號，用戶進程無法區(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)信號機制經(jīng)過POSIX擴展后，用sigaction（）可以傳遞文件句柄，用戶進程就可區(qū)分信號來源了。

三、信號在I2C驅(qū)動的應用

3.1 I2C驅(qū)動信號接口

用戶進程使用fcntl執(zhí)行F_SETOWN，進程ID號就保存在file->f_owner中，執(zhí)行F_SETFL在設(shè)備中置FASYNC標志，設(shè)備有新數(shù)據(jù)時發(fā)送一個SIGIO信號，該信號被存放在file->f_owner中。

3.2信號的安裝

使用sigaction（）安裝信號函數(shù)。該函數(shù)有三個參數(shù)，第一個為信號值，第二個是結(jié)構(gòu)sigaction指針，第三個未用。

在結(jié)構(gòu)sigaction中sa_sigaction是信號函數(shù)。該信號函數(shù)有三個參數(shù)，第一個為信號值，第二個是siginfo_t結(jié)構(gòu)指針，第三個未用。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標志位被設(shè)定表示附帶的參數(shù)可以被傳遞到信號函數(shù)中。

四、測試

下面用兩個I2C設(shè)備fd、fd1來測試信號在驅(qū)動程序的應用。

經(jīng)測試，I2C驅(qū)動程序達到了實時中斷的要求，互不干擾。

結(jié)語：筆者以I2C驅(qū)動程序為例，拋磚引玉，推廣到其他驅(qū)動程序的編寫上來，會使嵌入式LINUX代碼更短，方法更簡單，效率更高。

參 考 文 獻

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

[2]Linux內(nèi)核設(shè)計與實現(xiàn).第一版.陳莉君譯.北京：機械工出版社.2006.5.

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