深入淺出 Linux裝置驅動中的阻塞和非阻塞I O

2021-07-02 20:19:55 字數 4409 閱讀 7913

今天寫的是linux裝置驅動中的阻塞和非阻塞i/0,何謂阻塞與非阻塞i/o?簡單來說就是對i/o操作的兩種不同的方式,驅動程式可以靈活的支援使用者空間對裝置的這兩種訪問方式。

一、基本概念:

二、輪詢操作

阻塞的讀取乙個字元:

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charbuf;

fd = open("/dev/ttys1",o_rdwr);

.....

res = read(fd,&buf,1);//當串列埠上有輸入時才返回,沒有輸入則程序掛起睡眠

if(res == 1)

非阻塞的讀乙個字元:

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charbuf;

fd = open("/dev/ttys1",o_rdwr|o_nonblock);//o_nonblock 非阻塞標識

.....

while(read(fd,&buf,1)!=1);//串列埠上沒有輸入則返回,所以迴圈讀取

printf("%c/n",buf);

阻塞操作常常用等待佇列來實現,而非阻塞操作用輪詢的方式來實現。非阻塞i/o的操作在應用層通常會用到select()和poll()系統呼叫查詢是否可對裝置進行無阻塞訪問。select()和poll()系統呼叫最終會引發裝置驅動中的poll()函式被呼叫。這裡對佇列就不多介紹了,大家可以看看資料結構裡面的知識點。

應用層的select()原型為:

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intselect(intnumfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exceptionfds,

structtimeval *timeout); numfds 的值為需要檢查的號碼最高的檔案描述符加1,若select()在等待timeout時間後,若沒有檔案描述符準備好則返回。

應用程式為:

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#inlcude------

main()

while(1)

}

}

下面說說裝置驅動中的poll()函式,函式原型如下:

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staticunsignedintpoll(structfile *file,structsocket *sock,poll_table *wait)//第乙個引數是file結構體指標,第三個引數是輪詢表指標,這個函式應該進行兩項工作

這裡還要提到poll_wait()函式,很多人會以為是和wait_event()一樣的函式,會阻塞的等待某件事情的發生,其實這個函式並不會引起阻塞,它的工作是把當前的程序增添到wait引數指定的等待列表poll_table中去,poll_wait()函式原型如下:

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staticinlinevoidpoll_wait(structfile * filp, wait_queue_head_t * wait_address, poll_table *p)

從中可以看出是將等待佇列頭wait_address新增到p所指向的結構體中(poll_table)

驅動函式中的poll()函式典型模板如下:

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staticunsignedint***_poll(structfile *filp,structsocket *sock,

poll_table *wait)

三、支援輪詢操作的globalfifo驅動

在globalfifo的poll()函式中,首先將裝置結構體重的r_wait和w_wait等待佇列頭加到等待隊列表,globalfifo裝置驅動的poll()函式如下:

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staticunsignedintgloablfif0_poll(structfile *filp,poll_table *wait)

if(dev->current_len != globalfifo_size)

up(&dev->sem);

returnmask;

}

四、總結

阻塞與非阻塞操作:

poll機制:

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