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· 驅(qū)動(dòng)程序

示例代碼全貌

Makefile 文件

編譯、測(cè)試

· 應(yīng)用程序

示例代碼全貌

編譯、測(cè)試

別人的經(jīng)驗(yàn)，我們的階梯！

大家好，我是道哥，今天我為大伙兒解說(shuō)的技術(shù)知識(shí)點(diǎn)是：【中斷程序如何發(fā)送信號(hào)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(dòng)程序，以及中斷處理程序。

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

只有明白了這些最基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)之后，再去看那些進(jìn)化出來(lái)的高級(jí)玩意，才會(huì)有一步一個(gè)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(lái)就有點(diǎn)空中樓閣的感覺。

就好比研究Linux內(nèi)核，如果一上來(lái)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(huì)專門去研究 Linux 0．11 版本的內(nèi)核源碼，因?yàn)楹芏嗷�本思想都是一樣的�?/p>

今天這篇文章，主要還是以代碼實(shí)例為主，把之前的兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)：

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

驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(cè)中斷號(hào) 1 的處理函數(shù)：myirq＿h(yuǎn)andler（）；

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

這里的中斷號(hào)1，是鍵盤中斷。

因?yàn)樗�是共享的中斷，因此�?dāng)鍵盤被按下的時(shí)候，操作系統(tǒng)就會(huì)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(dòng)程序所注冊(cè)的這個(gè)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(hào) SIGUSR1 到應(yīng)用層，因此驅(qū)動(dòng)程序需要知道應(yīng)用程序的進(jìn)程號(hào)（PID）。

根據(jù)之前的文章Linux驅(qū)動(dòng)實(shí)踐：驅(qū)動(dòng)程序如何發(fā)送【信號(hào)】給應(yīng)用程序？，應(yīng)用程序必須主動(dòng)把自己的 PID 告訴驅(qū)動(dòng)模塊才可以。這可以通過 write 或者ioctl函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，

驅(qū)動(dòng)程序用來(lái)接收 PID 的相關(guān)代碼是：

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

Makefile 文件

編譯、測(cè)試

首先查看一下加載驅(qū)動(dòng)模塊之前，1號(hào)中斷的所有驅(qū)動(dòng)程序：

再看一下設(shè)備號(hào)：

＄ cat ／proc／devices

因?yàn)轵?qū)動(dòng)注冊(cè)在創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，是動(dòng)態(tài)請(qǐng)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(huì)分配244這個(gè)主設(shè)備號(hào)給我們，此刻還不存在這個(gè)設(shè)備號(hào)。

編譯、加載驅(qū)動(dòng)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(dòng)程序：

可以看到我們的驅(qū)動(dòng)程序（ mydev ）已經(jīng)登記在1號(hào)中斷的最右面。

最后看一下設(shè)備節(jié)點(diǎn)情況：

驅(qū)動(dòng)模塊已經(jīng)準(zhǔn)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(dòng)程序；

注冊(cè)信號(hào) 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(gè) while（1） 死循環(huán)。因?yàn)橹挥性诎聪骆I盤上的ESC按鍵時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序才會(huì)發(fā)送信號(hào)上來(lái)，因此應(yīng)用程序需要一直存活著。

編譯、測(cè)試

新開一個(gè)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(gè)函數(shù)，因此，驅(qū)動(dòng)程序中兩個(gè)對(duì)應(yīng)的函數(shù)就會(huì)被執(zhí)行。

這可以通過 dmesg 命令的輸出信息看出來(lái)：

這個(gè)時(shí)候，按下鍵盤上的 ESC 鍵，此時(shí)驅(qū)動(dòng)程序中打印如下信息：

說(shuō)明：驅(qū)動(dòng)程序捕獲到了鍵盤上的 ESC 鍵，并且發(fā)送信號(hào)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(shuō)明：應(yīng)用程序接收到了驅(qū)動(dòng)程序發(fā)來(lái)的信號(hào)！