【Linux】驱动程序同步和异步通知方式

一、应用程序APP，访问驱动程序/dev/input/enent1流程：

假设用户程序直接访问 /dev/input/event0 设备节点，或者使用 tslib 访问设备节点，数据的流程如下：

1. APP 发起读操作，若无数据则休眠；
2. 用户操作设备，硬件上产生中断。如用户点击触摸屏，产生SIGIO信号；
3. 输入系统驱动层对应的驱动程序处理中断： 读取到数据，转换为标准的输入事件，向核心层汇报。 所谓输入事件就是一个“struct input_event”结构体。
4. 核心层可以决定把输入事件转发给上面哪个 handler 来处理。最常用的是 evdev_handler：它只是把 input_event 结构体保存在内核 buffer 等。
5. 当 APP正在等待数据时，evdev_handler 会把它唤醒，这样 APP 就可以读取数据。 APP 对输入事件的处理： APP 获 得 数据 的 方 法 有 2 种 ： 直 接 访 问 设 备 节 点 ( 比 如 /dev/input/event0,1,2,…)，或者通过 tslib、libinput 这类库来间接访问设备节点。这些库简化了对数据的处理。

二、标准输入事件–struct input_event

/* The event structure itself */
struct input_event {struct timeval time;__u16 type;__u16 code;__s32 value;
};

三、驱动程序同步通知方式

所谓同步，就是“你慢我等你”。

fd = open("/dev/input/event1", O_RDWR | O_NONBLOCK);

设置驱动程序为“O_NONBLOCK”表示“非阻塞”。APP 调用 read 函数读取数据时，如果驱动程序中有数据，那么 APP 的 read函数会返回数据。如果驱动程序中没有数据，APP会阻塞。

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>int main()
{const char *inputDevicePath = "/dev/input/event0";int inputDeviceFd = open(inputDevicePath, O_RDONLY);if (inputDeviceFd == -1){perror("Failed to open input device");return 1;}struct input_event event;while (1){ssize_t bytesRead = read(inputDeviceFd, &event, sizeof(event));if (bytesRead == -1){perror("Failed to read input event");break;}if (bytesRead == sizeof(event)){// 处理输入设备事件printf("Event type: %d, code: %d, value: %d\n", event.type, event.code, event.value);}}close(inputDeviceFd);return 0;
}

四、驱动程序异步通知方式

所谓异步通知，就是 APP 可以忙自己的事，当驱动程序用数据时它会主动给APP 发信号，这会导致 APP 执行信号处理函数。

驱动程序发信号流程：

1. 用户点击触摸屏，触摸屏上的驱动从硬件上获得数据，转化为标准输入事件–struct input_event event;
2. 驱动程序发信号（SIGIO，驱动程序常用信号，表示有IO事件）给应用程序（APP）。怎么发？内核里提供有函数，内核自动处理。

应用程序要做的事情有这几件：

3. 编写信号处理函数：

void my_sig_handler(int sig)
{struct input_event event;while (read(fd, &event, sizeof(event)) == sizeof(event)){printf("get event: type = 0x%x, code = 0x%x, value = 0x%x\n", event.type, event.code, event.value);		}
}

4. 注册信号处理函数：

signal(SIGIO, my_sig_handler);

5. 打开驱动程序：

fd = open("/dev/input/event0", O_RDWR);

6. 把APP的进程 ID 告诉驱动，getpid()可以获得应用程序的进程id。这一步是核心，告诉驱动程序应该把信号发给哪个APP：

fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());

7. 使能驱动的 FASYNC 功能：

flags = fcntl(fd, F_GETFL);
fcntl(fd, F_SETFL, flags | FASYNC);

驱动程序的信号发给APP的关键是：APP 要把自己的pid告诉驱动。 APP 收到后，执行信号处理函数。

参考链接：
Linux中如何获取输入设备（如触摸屏、按键等）的事件信息