第二章2.阻塞与非阻塞操作时间延时合编.ppt

Neusoft Institute of Information Date: 9 3 2010 IT Education Training Neusoft Institute of Information 电子工程系-- 嵌入式Linux驱动设备开发 目录 一 阻塞型设备驱动 三 定时、延时 POLLPOLL方法 二 前一节我们在设计简单字符驱动程序时，跳过了一个重要的问题：当一个设备无法立刻满足用户的读写请求时应当如何处理？ 例如：调用read时没有数据可读, 但以后可能会有；或者一个进程试图向设备写入数据，但是设备暂时没有准备好接收数据。应用程序通常不关心这种问题，应用程序只是调用read 或write 并得到返回值。驱动程序应当(缺省地)阻塞进程，使它进入睡 眠，直到请求可以得到满足。 阻塞型字符设备驱动 在阻塞型驱动程序中，Read实现方式如下： 如果进程调用read，但设备没有数据或 数据不足，进程阻塞。当新数据到达后， 唤醒被阻塞进程。 阻塞型方式 在阻塞型驱动程序中，Write实现方式如下： 如果进程调用了write，但设备没有足够的空 间供其写入数据，进程阻塞。当设备中的数 据被读走后，缓冲区中空出部分空间，则唤 醒进程。 阻塞型方式 阻塞方式是文件读写操作的默认方式，但 应用程序员可通过使用O_NONBLOCK 标志来人为的设置读写操作为非阻塞方式 （该标志定义在linux/fcntl.h中，在打 开文件时指定）。 非阻塞型方式 如果设置了O_NONBLOCK标志，read 和write的行为是不同的。如果进程在没 有数据就绪时调用了read，或者在缓冲 区没有空间时调用了write，系统只是简 单地返回-EAGAIN，而不会阻塞进程。 非阻塞型方式 实例分析 什么是Poll方法，功能是什么? 系统调用（用户空间） 驱动（内核空间） Open Open Close Release Read Read Write Write Ioctl Ioctl lseek llseek Select Poll poll 和 select Select系统调用 Select系统调用用于多路监控，当没有一个文件满足要求时，select将阻塞调用进程。 int select(int maxfd, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fe_set *exceptfds, const struct timeval *timeout) Select系统调用 Maxfd: 文件描述符的范围，比待检测的最大文件描述符大1 Readfds: 被读监控的文件描述符集 Writefds: 被写监控的文件描述符集 Exceptfds: 被异常监控的文件描述符集； Timeout: 定时器 Select系统调用 Timeout取不同的值，该调用有不同的表现： Timeout值为0，不管是否有文件满足要求，都立刻返 回，无文件满足要求返回0，有文件满足要求返回一个 正值。 Timeout为NULL，select将阻塞进程，直到某个文件 满足要求 Timeout值为正整数，就是等待的最长时间，即 select在timeout时间内阻塞进程。 Select系统调用 Select调用返回时，返回值有如下情况： 1．正常情况下返回满足要求的文件描述符个数； 2．经过了timeout等待后仍无文件满足要求，返 回值为0； 3．如果select被某个信号中断，它将返回-1并设 置errno为EINTR。 4．如果出错，返回-1并设置相应的errno。 Select系统调用 1. 将要监控的文件添加到文件描述符集 2. 调用Select开始监控 3. 判断文件是否发生变化 Select系统调用 系统提供了4个宏对描述符集进行操作： #include sys/select.h void FD_SET(int fd, fd_set *fdset) void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset) void FD_ZERO(fd_set *fdset) void FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset) 宏FD_SET将文件描述符fd添加到文件描述符集fdset中； 宏FD_CLR从文件描述符集fdset中清除文件描述符fd； 宏FD_ZERO清空文件描述符集fdset； 在调用select后使用FD_ISSET来检测文件描述符集fdset中的文件fd发生了变化。 Select系统调用 FD_ZERO(fds); //清空集合 FD_SET(fd1,fds); //设置描述符 FD_SE