linux阻塞和非阻塞 IO

1、 阻塞和非阻塞简介
IO 指的是 Input/Output，也就是输入/输出，是应用程序对驱动设备的输入/输出操作。当应用程序对设备驱动进行操作的时候，如果不能获取到设备资源，那么阻塞式 IO 就会将应用程序对应的线程挂起，直到设备资源可以获取为止。对于非阻塞 IO，应用程序对应的线程不会挂起，它要么一直轮询等待，直到设备资源可以使用，要么就直接放弃。阻塞式 IO 如图所示：

图中应用程序调用 read 函数从设备中读取数据，当设备不可用或数据未准备好的时候就会进入到休眠态。等设备可用的时候就会从休眠态唤醒，然后从设备中读取数据返回给应用程序。非阻塞 IO 如图 所示：

从图 可以看出，应用程序使用非阻塞访问方式从设备读取数据，当设备不可用或数据未准备好的时候会立即向内核返回一个错误码，表示数据读取失败。应用程序会再次重新读取数据，这样一直往复循环，直到数据读取成功。
应用程序可以使用如下所示示例代码来实现阻塞访问：

如果应用程序要采用非阻塞的方式来访问驱动设备文件，可以使用如下所示代码：

使用 open 函数打开“/dev/xxx_dev”设备文件的时候添加了参数“O_NONBLOCK”，表示以非阻塞方式打开设备，这样从设备中读取数据的时候就是非阻塞方式的了。
2、等待队列头
阻塞访问最大的好处就是当设备文件不可操作的时候进程可以进入休眠态，这样可以将CPU 资源让出来。但是，当设备文件可以操作的时候就必须唤醒进程，一般在中断函数里面完成唤醒工作。Linux 内核提供了等待队列(wait queue)来实现阻塞进程的唤醒工作，如果我们要在驱动中使用等待队列，必须创建并初始化一个等待队列头，等待队列头使用结构体wait_queue_head_t 表示，wait_queue_head_t 结构体定义在文件 include/linux/wait.h中，结构体内容如下所示：

使用宏 DECLARE_WAITQUEUE 定义并初始化一个等待队列项，宏的内容如下：

DECLARE_WAITQUEUE(name, tsk)

name 就是等待队列项的名字，tsk 表示这个等待队列项属于哪个任务(进程)，一般设置为current ， 在 Linux 内核中 current 相 当 于 一 个 全 局 变 量 ， 表 示 当 前 进 程 。 因 此 宏DECLARE_WAITQUEUE 就是给当前正在运行的进程创建并初始化了一个等待队列项。
3、将队列项添加/移除等待队列头
当设备不可访问的时候就需要将进程对应的等待队列项添加到前面创建的等待队列头中，只有添加到等待队列头中以后进程才能进入休眠态。当设备可以访问以后再将进程对应的等待队列项从等待队列头中移除即可，等待队列项添加 API 函数如下：

函数参数和返回值含义如下：
q：要删除的等待队列项所处的等待队列头。
wait：要删除的等待队列项
返回值：无。

4、等待唤醒

当设备可以使用的时候就要唤醒进入休眠态的进程，唤醒可以使用如下两个函数：

void wake_up(wait_queue_head_t *q)
void wake_up_interruptible(wait_queue_head_t *q)

参数 q 就是要唤醒的等待队列头，这两个函数会将这个等待队列头中的所有进程都唤醒。wake_up 函数可以唤醒处于 TASK_INTERRUPTIBLE 和 TASK_UNINTERRUPTIBLE 状态的进程，而wake_up_interruptible 函数只能唤醒处于 TASK_INTERRUPTIBLE 状态的进程。
5、等待事件
除了主动唤醒以外，也可以设置等待队列等待某个事件，当这个事件满足以后就自动唤醒
等待队列中的进程，和等待事件有关的 API 函数如表 所示：

6、轮询
如果用户应用程序以非阻塞的方式访问设备，设备驱动程序就要提供非阻塞的处理方式，也就是轮询。poll、epoll 和 select 可以用于处理轮询，应用程序通过 select、epoll 或 poll 函数来查询设备是否可以操作，如果可以操作的话就从设备读取或者向设备写入数据。当应用程序调用 select、epoll 或 poll 函数的时候设备驱动程序中的 poll 函数就会执行，因此需要在设备驱动程序中编写 poll 函数。我们先来看一下应用程序中使用的 select、poll 和 epoll 这三个函数。
select 函数原型如下：

函数参数和返回值含义如下：
nfds：所要监视的这三类文件描述集合中，最大文件描述符加 1。readfds、writefds 和 exceptfds：这三个指针指向描述符集合，这三个参数指明了关心哪些描述符、需要满足哪些条件等等，这三个参数都是 fd_set 类型的，fd_set 类型变量的每一个位都代表了一个文件描述符。readfds 用于监视指定描述符集的读变化，也就是监视这些文件是否可以读取，只要这些集合里面有一个文件可以读取那么 seclect 就会返回一个大于 0 的值表示文件可以读取。如果没有文件可以读取，那么就会根据 timeout 参数来判断是否超时。可以将 readfs设置为 NULL，表示不关心任何文件的读变化。writefds 和 readfs 类似，只是 writefs 用于监视这些文件是否可以进行写操作。exceptfds 用于监视这些文件的异常。

比如我们现在要从一个设备文件中读取数据，那么就可以定义一个 fd_set 变量，这个变量要传递给参数 readfds。当我们定义好一个 fd_set 变量以后可以使用如下所示几个宏进行操作：
FD_ZERO 用于将 fd_set 变量的所有位都清零，FD_SET 用于将 fd_set 变量的某个位置 1，也就是向 fd_set 添加一个文件描述符，参数 fd 就是要加入的文件描述符。FD_CLR 用户将 fd_set变量的某个位清零，也就是将一个文件描述符从 fd_set 中删除，参数 fd 就是要删除的文件描述符。FD_ISSET 用于测试一个文件是否属于某个集合，参数 fd 就是要判断的文件描述符。timeout:超时时间，当我们调用 select 函数等待某些文件描述符可以设置超时时间，超时时间使用结构体 timeval 表示，结构体定义如下所示：

当 timeout 为 NULL 的时候就表示无限期的等待。
返回值：0，表示的话就表示超时发生，但是没有任何文件描述符可以进行操作；-1，发生错误；其他值，可以进行操作的文件描述符个数。使用 select 函数对某个设备驱动文件进行读非阻塞访问的操作示例如下所示：

1 void main(void)
2 { 
3 int ret, fd; /* 要监视的文件描述符 */
4 fd_set readfds; /* 读操作文件描述符集 */
5 struct timeval timeout; /* 超时结构体 */
6 
7 fd = open("dev_xxx", O_RDWR | O_NONBLOCK); /* 非阻塞式访问 */
8 
9 FD_ZERO(&readfds); /* 清除 readfds */
10 FD_SET(fd, &readfds); /* 将 fd 添加到 readfds 里面 */
11 
12 /* 构造超时时间 */
13 timeout.tv_sec = 0;
14 timeout.tv_usec = 500000; /* 500ms */
15 
16 ret = select(fd + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);
17 switch (ret) {
18 case 0: /* 超时 */
19 printf("timeout!\r\n");
20 break;
21 case -1: /* 错误 */
22 printf("error!\r\n");
23 break;
24 default: /* 可以读取数据 */
25 if(FD_ISSET(fd, &readfds)) { /* 判断是否为 fd 文件描述符 */
26 /* 使用 read 函数读取数据 */
27 }
28 break;
29 } 
30 }

2、poll 函数
在单个线程中，select 函数能够监视的文件描述符数量有最大的限制，一般为 1024，可以修改内核将监视的文件描述符数量改大，但是这样会降低效率！这个时候就可以使用 poll 函数，poll 函数本质上和 select 没有太大的差别，但是 poll 函数没有最大文件描述符限制，Linux 应用程序中 poll 函数原型如下所示：

函数参数和返回值含义如下：
fds：要监视的文件描述符集合以及要监视的事件,为一个数组，数组元素都是结构体 pollfd类型的，pollfd 结构体如下所示：

fd 是要监视的文件描述符，如果 fd 无效的话那么 events 监视事件也就无效，并且 revents 返回 0。events 是要监视的事件，可监视的事件类型如下所示：

revents 是返回参数，也就是返回的事件，由 Linux 内核设置具体的返回事件。
nfds：poll 函数要监视的文件描述符数量。
timeout：超时时间，单位为 ms。
返回值：返回 revents 域中不为 0 的 pollfd 结构体个数，也就是发生事件或错误的文件描述
符数量；0，超时；-1，发生错误，并且设置 errno 为错误类型。
使用 poll 函数对某个设备驱动文件进行读非阻塞访问的操作示例如下所示：

1 void main(void) 2 { 3 int ret; 
4 int fd; /* 要监视的文件描述符 */
5 struct pollfd fds; 
6 
7 fd = open(filename, O_RDWR | O_NONBLOCK); /* 非阻塞式访问 */
8 
9 /* 构造结构体 */
10 fds.fd = fd;
11 fds.events = POLLIN; /* 监视数据是否可以读取 */
12 
13 ret = poll(&fds, 1, 500); /* 轮询文件是否可操作，超时 500ms */
14 if (ret) { /* 数据有效 */
15 ......
16 /* 读取数据 */
17 ......
18 } else if (ret == 0) { /* 超时 */
19 ......
20 } else if (ret < 0) { /* 错误 */
21 ......
22 }
23 }

3、epoll 函数
传统的 selcet 和 poll 函数都会随着所监听的 fd 数量的增加，出现效率低下的问题，而且poll 函数每次必须遍历所有的描述符来检查就绪的描述符，这个过程很浪费时间。为此，epoll应运而生，epoll 就是为处理大并发而准备的，一般常常在网络编程中使用 epoll 函数。应用程序需要先使用 epoll_create 函数创建一个 epoll 句柄，epoll_create 函数原型如下：

函数参数和返回值含义如下：
size：从 Linux2.6.8 开始此参数已经没有意义了，随便填写一个大于 0 的值就可以。
返回值：epoll 句柄，如果为-1 的话表示创建失败。
epoll 句柄创建成功以后使用 epoll_ctl 函数向其中添加要监视的文件描述符以及监视的事
件，epoll_ctl 函数原型如下所示：

函数参数和返回值含义如下：
epfd：要操作的 epoll 句柄，也就是使用 epoll_create 函数创建的 epoll 句柄。
op：表示要对 epfd(epoll 句柄)进行的操作，可以设置为：

fd：要监视的文件描述符。
event：要监视的事件类型，为 epoll_event 结构体类型指针，epoll_event 结构体类型如下所
示：

结构体 epoll_event 的 events 成员变量表示要监视的事件，可选的事件如下所示：


上面这些事件可以进行“或”操作，也就是说可以设置监视多个事件。
返回值：0，成功；-1，失败，并且设置 errno 的值为相应的错误码。
一切都设置好以后应用程序就可以通过 epoll_wait 函数来等待事件的发生，类似 select 函
数。epoll_wait 函数原型如下所示：

函数参数和返回值含义如下：
epfd：要等待的 epoll。
events：指向 epoll_event 结构体的数组，当有事件发生的时候 Linux 内核会填写 events，调用者可以根据 events 判断发生了哪些事件。
maxevents：events 数组大小，必须大于 0。
timeout：超时时间，单位为 ms。
返回值：0，超时；-1，错误；其他值，准备就绪的文件描述符数量。
epoll 更多的是用在大规模的并发服务器上，因为在这种场合下 select 和 poll 并不适合。当
设计到的文件描述符(fd)比较少的时候就适合用 selcet 和 poll，本章我们就使用 sellect 和 poll 这两个函数。
Linux 驱动下的 poll 操作函数
当应用程序调用 select 或 poll 函数来对驱动程序进行非阻塞访问的时候，驱动程序
file_operations 操作集中的 poll 函数就会执行。所以驱动程序的编写者需要提供对应的 poll 函
数，poll 函数原型如下所示：

函数参数和返回值含义如下：
filp：要打开的设备文件(文件描述符)。
wait：结构体 poll_table_struct 类型指针，由应用程序传递进来的。一般将此参数传递给
poll_wait 函数。
返回值:向应用程序返回设备或者资源状态，可以返回的资源状态如下：

我们需要在驱动程序的 poll 函数中调用 poll_wait 函数，poll_wait 函数不会引起阻塞，只是
将应用程序添加到 poll_table 中，poll_wait 函数原型如下：

void poll_wait(struct file * filp, wait_queue_head_t * wait_address, poll_table *p)

参数 wait_address 是要添加到 poll_table 中的等待队列头，参数 p 就是 poll_table，就是
file_operations 中 poll 函数的 wait 参数。
阻塞 IO 实验
1、驱动程序编写

1 #include <linux/types.h> 2 #include <linux/kernel.h>
......
18 #include <asm/mach/map.h>
19 #include <asm/uaccess.h>
20 #include <asm/io.h>
21 /***************************************************************
22 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
23 文件名 : block.c
24 作者 : 左忠凯
25 版本 : V1.0
26 描述 : 阻塞 IO 访问
27 其他 : 无
28 论坛 : www.openedv.com
29 日志 : 初版 V1.0 2019/7/26 左忠凯创建
30 ***************************************************************/
31 #define IMX6UIRQ_CNT 1 /* 设备号个数 */
32 #define IMX6UIRQ_NAME "blockio" /* 名字 */
33 #define KEY0VALUE 0X01 /* KEY0 按键值 */
34 #define INVAKEY 0XFF /* 无效的按键值 */
35 #define KEY_NUM 1 /* 按键数量 */
36 
37 /* 中断 IO 描述结构体 */
38 struct irq_keydesc {
39 int gpio; /* gpio */
40 int irqnum; /* 中断号 */
41 unsigned char value; /* 按键对应的键值 */
42 char name[10]; /* 名字 */
43 irqreturn_t (*handler)(int, void *); /* 中断服务函数 */
44 };
45 
46 /* imx6uirq 设备结构体 */
47 struct imx6uirq_dev{
48 dev_t devid; /* 设备号 */
49 struct cdev cdev; /* cdev */ 
50 struct class *class; /* 类 */
51 struct device *device; /* 设备 */
52 int major; /* 主设备号 */
53 int minor; /* 次设备号 */
54 struct device_node *nd; /* 设备节点 */
55 atomic_t keyvalue; /* 有效的按键键值 */
56 atomic_t releasekey; /* 标记是否完成一次完成的按键 */
57 struct timer_list timer; /* 定义一个定时器*/
58 struct irq_keydesc irqkeydesc[KEY_NUM]; /* 按键 init 述数组 */
59 unsigned char curkeynum; /* 当前 init 按键号 */
60 
61 wait_queue_head_t r_wait; /* 读等待队列头 */
62 };
63 
64 struct imx6uirq_dev imx6uirq; /* irq 设备 */
65 
66 /* @description : 中断服务函数，开启定时器 
67 * 定时器用于按键消抖。
68 * @param - irq : 中断号
69 * @param - dev_id : 设备结构。
70 * @return : 中断执行结果
71 */
72 static irqreturn_t key0_handler(int irq, void *dev_id)
73 {
74 struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev*)dev_id;
75 
76 dev->curkeynum = 0;
77 dev->timer.data = (volatile long)dev_id;
78 mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(10));
79 return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
80 }
81 
82 /* @description : 定时器服务函数，用于按键消抖，定时器到了以后
83 * 再次读取按键值，如果按键还是处于按下状态就表示按键有效。
84 * @param - arg : 设备结构变量
85 * @return : 无
86 */
87 void timer_function(unsigned long arg)
88 {
89 unsigned char value;
90 unsigned char num;
91 struct irq_keydesc *keydesc;
92 struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)arg;
93 
94 num = dev->curkeynum;
95 keydesc = &dev->irqkeydesc[num];
96 
97 value = gpio_get_value(keydesc->gpio); /* 读取 IO 值 */
98 if(value == 0){ /* 按下按键 */
99 atomic_set(&dev->keyvalue, keydesc->value);
100 }
101 else{ /* 按键松开 */
102 atomic_set(&dev->keyvalue, 0x80 | keydesc->value);
103 atomic_set(&dev->releasekey, 1); 
104 } 
105
106 /* 唤醒进程 */
107 if(atomic_read(&dev->releasekey)) { /* 完成一次按键过程 */
108 /* wake_up(&dev->r_wait); */
109 wake_up_interruptible(&dev->r_wait);
110 }
111 }
112
113 /*
114 * @description : 按键 IO 初始化
115 * @param : 无
116 * @return : 无
117 */
118 static int keyio_init(void)
119 {
120 unsigned char i = 0;
121 char name[10];
122 int ret = 0; 
......
163 /* 创建定时器 */
164 init_timer(&imx6uirq.timer);
165 imx6uirq.timer.function = timer_function;
166
167 /* 初始化等待队列头 */
168 init_waitqueue_head(&imx6uirq.r_wait);
169 return 0;
170 }
171
172 /*
173 * @description : 打开设备
174 * @param – inode : 传递给驱动的 inode
175 * @param - filp : 设备文件，file 结构体有个叫做 private_data 的成员变量
176 * 一般在 open 的时候将 private_data 指向设备结构体。
177 * @return : 0 成功;其他 失败
178 */
179 static int imx6uirq_open(struct inode *inode, struct file *filp)
180 {
181 filp->private_data = &imx6uirq; /* 设置私有数据 */
182 return 0;
183 }
184
185 /*
186 * @description : 从设备读取数据
187 * @param - filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
188 * @param - buf : 返回给用户空间的数据缓冲区
189 * @param - cnt : 要读取的数据长度
190 * @param - offt : 相对于文件首地址的偏移
191 * @return : 读取的字节数，如果为负值，表示读取失败
192 */
193 static ssize_t imx6uirq_read(struct file *filp, char __user *buf,
size_t cnt, loff_t *offt)
194 {
195 int ret = 0;
196 unsigned char keyvalue = 0;
197 unsigned char releasekey = 0;
198 struct imx6uirq_dev *dev = (struct imx6uirq_dev *)
filp->private_data;
199
200 #if 0
201 /* 加入等待队列，等待被唤醒,也就是有按键按下 */
202 ret = wait_event_interruptible(dev->r_wait,
atomic_read(&dev->releasekey));
203 if (ret) {
204 goto wait_error;
205 }
206 #endif
207
208 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current); /* 定义一个等待队列 */
209 if(atomic_read(&dev->releasekey) == 0) { /* 没有按键按下 */
210 add_wait_queue(&dev->r_wait, &wait); /* 添加到等待队列头 */
211 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);/* 设置任务状态 */
212 schedule(); /* 进行一次任务切换 */
213 if(signal_pending(current)) { /* 判断是否为信号引起的唤醒 */
214 ret = -ERESTARTSYS;
215 goto wait_error;
216 }
217 __set_current_state(TASK_RUNNING); /*设置为运行状态 */
218 remove_wait_queue(&dev->r_wait, &wait); /*将等待队列移除 */
219 }
220 keyvalue = atomic_read(&dev->keyvalue);
221 releasekey = atomic_read(&dev->releasekey);
......
234 return 0;
235
236 wait_error:
237 set_current_state(TASK_RUNNING); /* 设置任务为运行态 */
238 remove_wait_queue(&dev->r_wait, &wait); /* 将等待队列移除 */
239 return ret;
240
241 data_error:
242 return -EINVAL;
243 }
244
245 /* 设备操作函数 */
246 static struct file_operations imx6uirq_fops = {
247 .owner = THIS_MODULE,
248 .open = imx6uirq_open,
249 .read = imx6uirq_read,
250 };
251
252 /*
253 * @description : 驱动入口函数
254 * @param : 无
255 * @return : 无
256 */
257 static int __init imx6uirq_init(void)
258 {
259 /* 1、构建设备号 */
260 if (imx6uirq.major) {
261 imx6uirq.devid = MKDEV(imx6uirq.major, 0);
262 register_chrdev_region(imx6uirq.devid, IMX6UIRQ_CNT,
IMX6UIRQ_NAME);
263 } else {
264 alloc_chrdev_region(&imx6uirq.devid, 0, IMX6UIRQ_CNT,
IMX6UIRQ_NAME);
265 imx6uirq.major = MAJOR(imx6uirq.devid);
266 imx6uirq.minor = MINOR(imx6uirq.devid);
267 }
......
284 
285 /* 5、始化按键 */
286 atomic_set(&imx6uirq.keyvalue, INVAKEY);
287 atomic_set(&imx6uirq.releasekey, 0);
288 keyio_init();
289 return 0;
290 }
291
292 /*
293 * @description : 驱动出口函数
294 * @param : 无
295 * @return : 无
296 */
297 static void __exit imx6uirq_exit(void)
298 {
299 unsigned i = 0;
300 /* 删除定时器 */
301 del_timer_sync(&imx6uirq.timer); /* 删除定时器 */
......
310 class_destroy(imx6uirq.class);
311 }
312 
313 module_init(imx6uirq_init);
314 module_exit(imx6uirq_exit);
315 MODULE_LICENSE("GPL");

第 32 行，修改设备文件名字为“blockio”，当驱动程序加载成功以后就会在根文件系统中
出现一个名为“/dev/blockio”的文件。
第 61 行，在设备结构体中添加一个等待队列头 r_wait，因为在 Linux 驱动中处理阻塞 IO
需要用到等待队列。
第 107~110 行，定时器中断处理函数执行，表示有按键按下，先在 107 行判断一下是否是
一次有效的按键，如果是的话就通过 wake_up 或者 wake_up_interruptible 函数来唤醒等待队列
r_wait。第 168 行，调用 init_waitqueue_head 函数初始化等待队列头 r_wait。 第 200~206 行，采用等待事件来处理 read 的阻塞访问，wait_event_interruptible 函数等待
releasekey 有效，也就是有按键按下。如果按键没有按下的话进程就会进入休眠状态，因为采用
了 wait_event_interruptible 函数，因此进入休眠态的进程可以被信号打断。
第 208~218 行，首先使用 DECLARE_WAITQUEUE 宏定义一个等待队列，如果没有按键
按下的话就使用 add_wait_queue 函数将当前任务的等待队列添加到等待队列头 r_wait 中。随后
调用__set_current_state 函数设置当前进程的状态为 TASK_INTERRUPTIBLE，也就是可以被信
号打断。接下来调用 schedule 函数进行一次任务切换，当前进程就会进入到休眠态。如果有按
键按下，那么进入休眠态的进程就会唤醒，然后接着从休眠点开始运行。在这里也就是从第 213
行开始运行，首先通过 signal_pending 函数判断一下进程是不是由信号唤醒的，如果是由信号
唤醒的话就直接返回-ERESTARTSYS 这个错误码。如果不是由信号唤醒的(也就是被按键唤醒
的)那么就在 217 行调用__set_current_state 函数将任务状态设置为 TASK_RUNNING，然后在
218 行调用 remove_wait_queue 函数将进程从等待队列中删除。
使用等待队列实现阻塞访问重点注意两点：
①、将任务或者进程加入到等待队列头，
②、在合适的点唤醒等待队列，一般都是中断处理函数里面。

编写测试 APP

1 #include "stdio.h"
2 #include "unistd.h"
3 #include "sys/types.h"
4 #include "sys/stat.h"
5 #include "fcntl.h"
6 #include "stdlib.h"
7 #include "string.h"
8 #include "poll.h"
9 #include "sys/select.h"
10 #include "sys/time.h"
11 #include "linux/ioctl.h"
12 /***************************************************************
13 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
14 文件名 : noblockApp.c
15 作者 : 左忠凯
16 版本 : V1.0
17 描述 : 非阻塞访问测试 APP
18 其他 : 无
19 使用方法 ：./blockApp /dev/blockio 打开测试 App
20 论坛 : www.openedv.com
21 日志 : 初版 V1.0 2019/9/8 左忠凯创建
22 ***************************************************************/
23 
24 /*
25 * @description : main 主程序
26 * @param - argc : argv 数组元素个数
27 * @param - argv : 具体参数
28 * @return : 0 成功;其他 失败
29 */
30 int main(int argc, char *argv[])
31 {
32 int fd;
33 int ret = 0;
34 char *filename;
35 struct pollfd fds;
36 fd_set readfds;
37 struct timeval timeout;
38 unsigned char data;
39 
40 if (argc != 2) {
41 printf("Error Usage!\r\n");
42 return -1;
43 }
44 
45 filename = argv[1];
46 fd = open(filename, O_RDWR | O_NONBLOCK); /* 非阻塞访问 */
47 if (fd < 0) {
48 printf("Can't open file %s\r\n", filename);
49 return -1;
50 }
51 
52 #if 0
53 /* 构造结构体 */
54 fds.fd = fd;
55 fds.events = POLLIN;
56 
57 while (1) {
58 ret = poll(&fds, 1, 500);
59 if (ret) { /* 数据有效 */
60 ret = read(fd, &data, sizeof(data));
61 if(ret < 0) {
62 /* 读取错误 */
63 } else {
64 if(data)
65 printf("key value = %d \r\n", data);
66 } 
67 } else if (ret == 0) { /* 超时 */
68 /* 用户自定义超时处理 */
69 } else if (ret < 0) { /* 错误 */
70 /* 用户自定义错误处理 */
71 }
72 }
73 #endif
74 
75 while (1) {
76 FD_ZERO(&readfds);
77 FD_SET(fd, &readfds);
78 /* 构造超时时间 */
79 timeout.tv_sec = 0;
80 timeout.tv_usec = 500000; /* 500ms */
81 ret = select(fd + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);
82 switch (ret) {
83 case 0: /* 超时 */
84 /* 用户自定义超时处理 */
85 break;
86 case -1: /* 错误 */
87 /* 用户自定义错误处理 */
88 break;
89 default: /* 可以读取数据 */
90 if(FD_ISSET(fd, &readfds)) {
91 ret = read(fd, &data, sizeof(data));
92 if (ret < 0) {
93 /* 读取错误 */
94 } else {
95 if (data)
96 printf("key value=%d\r\n", data);
97 }
98 }
99 break;
100 } 
101 }
102
103 close(fd);
104 return ret;
105 }

第 52~73 行，这段代码使用 poll 函数来实现非阻塞访问，在 while 循环中使用 poll 函数不
断的轮询，检查驱动程序是否有数据可以读取，如果可以读取的话就调用 read 函数读取按键
数据。
第 75~101 行，这段代码使用 select 函数来实现非阻塞访问。