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· 驅(qū)動程序

示例代碼全貌

Makefile 文件

編譯、測試

· 應(yīng)用程序

示例代碼全貌

編譯、測試

別人的經(jīng)驗，我們的階梯！

大家好，我是道哥，今天我為大伙兒解說的技術(shù)知識點是：【中斷程序如何發(fā)送信號給應(yīng)用層】。

最近分享的幾篇文章都比較基礎(chǔ)，關(guān)于字符類設(shè)備的驅(qū)動程序，以及中斷處理程序。

也許在現(xiàn)代的項目是用不到這樣的技術(shù)，但是萬丈高樓平地起。

只有明白了這些最基礎(chǔ)的知識點之后，再去看那些進化出來的高級玩意，才會有一步一個腳印的獲得感。

如果缺少了這些基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，很多深層次的東西，學(xué)起來就有點空中樓閣的感覺。

就好比研究Linux內(nèi)核，如果一上來就從Linux 4．x／5．x內(nèi)核版本開始研究，可以看到很多“歷史遺留”代碼。

這些代碼就見證著Linux一步一步的發(fā)展歷史，甚至有些人還會專門去研究 Linux 0．11 版本的內(nèi)核源碼，因為很多基本思想都是一樣的。

今天這篇文章，主要還是以代碼實例為主，把之前的兩個知識點結(jié)合起來：

在中斷處理函數(shù)中，發(fā)送信號給應(yīng)用層，以此來通知應(yīng)用層處理響應(yīng)的中斷業(yè)務(wù)。

驅(qū)動程序

示例代碼全貌

所有的操作都是在 ～／tmp／linux－4．15／drivers 目錄下完成的。

首先創(chuàng)建驅(qū)動模塊目錄：

＄ cd ～／tmp／linux－4．15／drivers

＄ mkdir my＿driver＿interrupt＿signal

＄ touch my＿driver＿interrupt＿signal．c

文件內(nèi)容如下：

以上代碼主要做了兩件事情：

1． 注冊中斷號 1 的處理函數(shù)：myirq＿handler（）；

2． 創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點 ／dev／mydev；

這里的中斷號1，是鍵盤中斷。

因為它是共享的中斷，因此當(dāng)鍵盤被按下的時候，操作系統(tǒng)就會依次調(diào)用所有的中斷處理函數(shù)，當(dāng)然就包括我們的驅(qū)動程序所注冊的這個函數(shù)。

中斷處理部分相關(guān)的幾處關(guān)鍵代碼如下：

在中斷處理函數(shù)中，目標(biāo)是發(fā)送信號 SIGUSR1 到應(yīng)用層，因此驅(qū)動程序需要知道應(yīng)用程序的進程號（PID）。

根據(jù)之前的文章Linux驅(qū)動實踐：驅(qū)動程序如何發(fā)送【信號】給應(yīng)用程序？，應(yīng)用程序必須主動把自己的 PID 告訴驅(qū)動模塊才可以。這可以通過 write 或者ioctl函數(shù)來實現(xiàn)，

驅(qū)動程序用來接收 PID 的相關(guān)代碼是：

知道了應(yīng)用程序的 PID，驅(qū)動程序就可以在中斷發(fā)生的時候（按下鍵盤ESC鍵），發(fā)送信號出去了：

Makefile 文件

編譯、測試

首先查看一下加載驅(qū)動模塊之前，1號中斷的所有驅(qū)動程序：

再看一下設(shè)備號：

＄ cat ／proc／devices

因為驅(qū)動注冊在創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點的時候，是動態(tài)請求系統(tǒng)分配的。

根據(jù)之前的幾篇文章可以知道，系統(tǒng)一般會分配244這個主設(shè)備號給我們，此刻還不存在這個設(shè)備號。

編譯、加載驅(qū)動模塊：

＄ make

＄ sudo insmod my＿driver＿interrupt＿signal．ko

首先看一下 dmesg 的輸出信息：

然后看一下中斷驅(qū)動程序：

可以看到我們的驅(qū)動程序（ mydev ）已經(jīng)登記在1號中斷的最右面。

最后看一下設(shè)備節(jié)點情況：

驅(qū)動模塊已經(jīng)準備妥當(dāng)，下面就是應(yīng)用程序了。

應(yīng)用程序

應(yīng)用程序的主要功能就是兩部分：

通過 ioctl 函數(shù)把自己的 PID 告訴驅(qū)動程序；

注冊信號 SIGUSR1 的處理函數(shù)；

示例代碼全貌

在應(yīng)用程序的最后，是一個 while（1） 死循環(huán)。因為只有在按下鍵盤上的ESC按鍵時，驅(qū)動程序才會發(fā)送信號上來，因此應(yīng)用程序需要一直存活著。

編譯、測試

新開一個中斷窗口，編譯、執(zhí)行應(yīng)用程序：

由于應(yīng)用程序調(diào)用了 open 和 ioctl 這兩個函數(shù)，因此，驅(qū)動程序中兩個對應(yīng)的函數(shù)就會被執(zhí)行。

這可以通過 dmesg 命令的輸出信息看出來：

這個時候，按下鍵盤上的 ESC 鍵，此時驅(qū)動程序中打印如下信息：

說明：驅(qū)動程序捕獲到了鍵盤上的 ESC 鍵，并且發(fā)送信號給應(yīng)用程序了。

在執(zhí)行應(yīng)用程序的終端窗口中，可以看到如下輸出信息：

說明：應(yīng)用程序接收到了驅(qū)動程序發(fā)來的信號！