异步通知
在设备驱动中使用异步通知可以使得对设备的访问可进行时，由驱动主动通知应用程序进行访问。这样，使用无阻塞 I/O 的应用程序无需轮询设备是否可访问，而阻塞访问也可以被类似“中断”的异步通知所取代。
1. 信号：
使用信号进行进程间通信（IPC）是 UNIX 中的一种传统机制，Linux 也支持这种机制。在Linux 中，异步通知使用信号来实现，Linux 中可用的信号如下：
信号 值 含义 SIGHUP 1 挂起 SIGINT(ctrl+c) 2 终端中断 SIGQUIT 3 终端退出 SIGILL 4 无效命令 SIGTRAP 5 跟踪陷阱 SIGIOT 6 IOT 陷阱 ... SIGKILL 9 强行终止（不能被捕获或忽略） SIGTERM 15 终止 SIGCHLD 17 子进程已经停止或退出 SIGSTOP 19 停止执行（不能被捕获或忽略） SIGIO 29 I/O
除了 SIGSTOP 和 SIGKILL 两个信号外，进程能够忽略或捕获其他的全部信号。一个信号被捕获的意思是当一个信号到达时有相应的代码处理它。如果一个信号没有被这个进程所捕获，内核将采用默认行为处理。
2. 信号的接收：
用户程序中，定义信号的处理函数用如下函数：
(*signal( signum, (*handler)()))(); 第一个参数，指定信号的值，就是上边 SIGCHLD 之类的宏的值
第二个参数，指定针对前边信号值的处理函数
SIG_IGN，忽略信号
SIG_DFL，系统默认的方式处理
用户自定义函数，信号捕捉后函数被执行
返回值：
成功，函数的返回值
失败，SIG_ERR
一个用 ctrl+c 触发到自己的函数中的例子：
sigterm_handler( signo)
{
("Have caught sig N.O. %d\n", signo);
exit(0);
}
()
{
signal(SIGINT, sigterm_handler);
while(1);
return 0;
} 一个用实现输入字符，打印字符异步的例子：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAX_LEN 100
input_handler( num)
{
char data[MAX_LEN];
len;
/* 读取并输出 STDIN_FILENO 上的输入 */
len = read(STDIN_FILENO, &data, MAX_LEN);
data[len] = 0;
("input available:%s\n", data);
}
()
{
oflags;
/* 启动信号驱动机制 */
signal(SIGIO, input_handler);
fcntl(STDIN_FILENO, F_SETOWN, getpid());
oflags = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL);
fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oflags | FASYNC);
/* 最后进入一个死循环，仅为保持进程不终止，如果程序中
没有这个死循会立即执行完毕 */
while (1);
} 程序解释：
主函数中：
①为 SIGIO 信号安装 input_handler()作为处理函数
②fcntl(STDIN_FILENO, F_SETOWN, getpid()); 设置本进程为STDIN_FILENO 文件的拥有者（owner）
③对设备设置 FASYNC 标志
运行结果：
> ./signal_test
I am Chinese.
input available: I am Chinese.
I love Linux driver.
input available: I love Linux driver.
需要注意的是：当用户输入完字符串的时候，才会触发 SIGIO 的信号
用户空间实现异步通知的 3 项工作：
- 通过 F_SETOWN IO 控制命令设置设备文件的拥有者为本进程，这样从设备驱动发出的信号才能被本进程接收到。
- 通过 F_SETFL IO 控制命令设置设备文件支持 FASYNC，即异步通知模式。
- 通过 signal()函数连接信号和信号处理函数。
3. 信号的释放：
在设备驱动和应用程序的异步通知交互中，需要应用程序捕捉信号，驱动程序释放信号。
所涉及的 3 项工作：
- 支持 F_SETOWN 命令，能在这个控制命令处理中设置 filp->f_owner 为对应进程 ID。不过此项工作已由内核完成，设备驱动无需处理。
- 支持 F_SETFL 命令的处理，每当FASYNC 标志改变时，驱动程序中的fasync()函数将得以执行。因此，驱动中应该实现 fasync()函数。
- 在设备资源可获得时，调用 kill_fasync()函数激发相应的信号。
可以看出，上述的3项工作和应用程序中的3项是对应的，他们之间的关系，如下图表现的很好：
在设备驱动中异步编程主要涉及一个数据结构、两个函数
一个数据结构：
fasync_struct 不需要知道具体的内容，只需要作为一个参数传递给 fasync_helper 就可以了
两个函数：
处理 FASYNC 标志的变更
fasync_helper( fd, struct file *filp, mode, struct fasync_struct **fa);
前三个参数，直接使用 static xxx_fasync( fd, struct file *filp, mode) 中的参数
fa，由用户定义的 fasync_struct 的机构体的指针
释放信号
kill_fasync(struct fasync_struct **fa, sig, band);
fa，由用户定义的 fasync_struct 的机构体的指针
sig，信号的号 / 表征信号的宏
band，POLL_IN，可读。POLL_OUT，可写
一般的格式和有关此部分的例子：
static xxx_fasync( fd, struct file *filp, mode)
{
struct xxx_dev *dev = filp->private_data;
return fasync_helper(fd, filp, mode, &dev->async_queue);
}
static ssize_t xxx_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,
loff_t *f_pos)
{
struct xxx_dev *dev = filp->private_data;
...
/* 产生异步读信号 */
(dev->async_queue)
kill_fasync(&dev->async_queue, SIGIO, POLL_IN);
...
}
static xxx_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
/* 将文件从异步通知列表中删除 */
xxx_fasync(-1, filp, 0);
...
return 0;
}