当前位置: 首页 > news >正文

非阻塞 IO(NIO)

文章目录

  • 非阻塞 IO(NIO)
    • 模型
    • 驱动程序
    • 应用程序
    • 模块使用

非阻塞 IO(NIO)

上一节中 https://blog.csdn.net/tyustli/article/details/135140523,使用等待队列头实现了阻塞 IO

程序使用时,阻塞 IO 和非阻塞 IO 的区别在于文件打开的时候是否使用了
O_NONBLOCK 标志位。

  • O_RDWR 默认以阻塞的方式打开
  • O_NONBLOCK 以非阻塞的方式打开

模型

在这里插入图片描述

驱动程序

文件打卡时,文件打开标志存放在文件结构体 struct file f_flags 字段
文件结构体原型在 linux/fs.h 文件中

struct file {union {struct llist_node	f_llist;struct rcu_head 	f_rcuhead;unsigned int 		f_iocb_flags;};/** Protects f_ep, f_flags.* Must not be taken from IRQ context.*/spinlock_t		f_lock;fmode_t			f_mode;atomic_long_t		f_count;struct mutex		f_pos_lock;loff_t			f_pos;unsigned int		f_flags;struct fown_struct	f_owner;const struct cred	*f_cred;struct file_ra_state	f_ra;struct path		f_path;struct inode		*f_inode;	/* cached value */const struct file_operations	*f_op;u64			f_version;
#ifdef CONFIG_SECURITYvoid			*f_security;
#endif/* needed for tty driver, and maybe others */void			*private_data;#ifdef CONFIG_EPOLL/* Used by fs/eventpoll.c to link all the hooks to this file */struct hlist_head	*f_ep;
#endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */struct address_space	*f_mapping;errseq_t		f_wb_err;errseq_t		f_sb_err; /* for syncfs */
} __randomize_layout__attribute__((aligned(4)));	/* lest something weird decides that 2 is OK */

所以驱动中需要判断文件打开标志是否支持非阻塞方式

    new_chrdev_t *dev = (new_chrdev_t *)file->private_data;if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {if (!dev->flag) {return -EAGAIN;}}

驱动程序源码

#include "asm-generic/errno-base.h"
#include "linux/device/class.h"
#include "linux/export.h"
#include "linux/uaccess.h"
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/wait.h>#define CHRDEVBASE_NAME "chrdevbase" /* 设备名 */
#define CHRDEVBASE_NUM 1             /* 设备数目 */static char *string_test = "kernel data this tyustli test";typedef struct {dev_t dev_id;          /* 设备号 */struct cdev c_dev;     /* cdev */struct class *class;   /* 类 */struct device *device; /* 设备 */int major;             /* 主设备号 */int minor;             /* 次设备号 */int flag;              /* read flag */char write_buf[100];char read_buf[100];wait_queue_head_t read_wait; /* 读等待队列头 */
} new_chrdev_t;static new_chrdev_t new_chrdev1;static int chrdevbase_open(struct inode *inode, struct file *file)
{file->private_data =container_of(inode->i_cdev, new_chrdev_t, c_dev); /* 设置私有数据 */printk("k: chrdevbase open\r\n");return 0;
}static ssize_t chrdevbase_read(struct file *file, char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos)
{unsigned long ret = 0;new_chrdev_t *dev = (new_chrdev_t *)file->private_data;if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {if (!dev->flag) {return -EAGAIN;}}wait_event_interruptible(dev->read_wait, dev->flag);dev->flag = 0;memcpy(dev->read_buf, string_test, strlen(string_test));ret = copy_to_user(buf, dev->read_buf, count);if (ret == 0) {printk("k: read data success\r\n");} else {printk("k: read data failed ret = %ld\r\n", ret);}return ret;
}static ssize_t chrdevbase_write(struct file *file, const char __user *buf,size_t count, loff_t *ppos)
{unsigned long ret = 0;new_chrdev_t *dev = (new_chrdev_t *)file->private_data;ret = copy_from_user(dev->write_buf, buf, count);if (ret == 0) {printk("k: write data success write data is: %s\r\n", dev->write_buf);} else {printk("k: write data failed ret = %ld\r\n", ret);}dev->flag = 1;wake_up_interruptible(&dev->read_wait);return count;
}static int chrdevbase_release(struct inode *inode, struct file *file)
{printk("k: chrdevbase release\r\n");return 0;
}static struct file_operations chrdevbase_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = chrdevbase_open,.read = chrdevbase_read,.write = chrdevbase_write,.release = chrdevbase_release,
};static int __init chrdevbase_init(void)
{int err = 0;err = alloc_chrdev_region(&new_chrdev1.dev_id, 0, CHRDEVBASE_NUM,CHRDEVBASE_NAME);if (err < 0) {printk("k: alloc chrdev region failed err = %d\r\n", err);goto err_chrdev;}/* get major 1 and minor 1 */new_chrdev1.major = MAJOR(new_chrdev1.dev_id);new_chrdev1.minor = MINOR(new_chrdev1.dev_id);printk("k: newcheled major=%d,minor=%d\r\n", new_chrdev1.major,new_chrdev1.minor);new_chrdev1.c_dev.owner = THIS_MODULE;cdev_init(&new_chrdev1.c_dev, &chrdevbase_fops);err = cdev_add(&new_chrdev1.c_dev, new_chrdev1.dev_id, 1);if (err < 0) {printk("k: cdev add failed err = %d\r\n", err);goto err_cdev_add;}new_chrdev1.class = class_create("chr_test1");if (IS_ERR(new_chrdev1.class)) {err = PTR_ERR(new_chrdev1.class);goto err_class_create;}new_chrdev1.device = device_create(new_chrdev1.class, NULL,new_chrdev1.dev_id, NULL, "chr_test1");if (IS_ERR(new_chrdev1.device)) {err = PTR_ERR(new_chrdev1.device);goto err_device_create;}/* 初始化等待队列头 */init_waitqueue_head(&new_chrdev1.read_wait);new_chrdev1.flag = 0;printk("k: base module init\r\n");return 0;err_device_create:class_destroy(new_chrdev1.class);
err_class_create:cdev_del(&new_chrdev1.c_dev);
err_cdev_add:unregister_chrdev_region(new_chrdev1.dev_id, CHRDEVBASE_NUM);
err_chrdev:return err;
}static void __exit chrdevbase_exit(void)
{device_destroy(new_chrdev1.class, new_chrdev1.dev_id);class_destroy(new_chrdev1.class);cdev_del(&new_chrdev1.c_dev);unregister_chrdev_region(new_chrdev1.dev_id, CHRDEVBASE_NUM);printk("k: base module exit!\r\n");
}module_init(chrdevbase_init);
module_exit(chrdevbase_exit);MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("tyustli");
MODULE_INFO(intree, "Y"); /* loading out-of-tree module taints kernel */

应用程序

打开文件时使用 O_NONBLOCK 非阻塞方式打开文件

fd = open(filename, O_RDWR | O_NONBLOCK);

如果文件读取失败,循环读取

        retvalue = -1;while (retvalue < 0) {retvalue = read(fd, readbuf, 50);if (retvalue < 0) {printf("u: read file %s failed!\r\n", filename);sleep(3);} else {/*  读取成功,打印出读取成功的数据 */printf("u: read data:%s\r\n", readbuf);}}

完整应用程序代码

#include "stdio.h"
#include "unistd.h"
#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "fcntl.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"static char usrdata[] = { "user data!" };int main(int argc, char *argv[])
{int fd, retvalue;char *filename;char readbuf[100], writebuf[100];if (argc != 3) {printf("u: error Usage!\r\n");return -1;}filename = argv[1];/* 打开驱动文件 */fd = open(filename, O_RDWR | O_NONBLOCK);if (fd < 0) {printf("u: can't open file %s\r\n", filename);return -1;}/* 从驱动 文件读取数据 */if (atoi(argv[2]) == 1) {retvalue = -1;while (retvalue < 0) {retvalue = read(fd, readbuf, 50);if (retvalue < 0) {printf("u: read file %s failed!\r\n", filename);sleep(3);} else {/*  读取成功,打印出读取成功的数据 */printf("u: read data:%s\r\n", readbuf);}}}/* 向设备驱动写数据 */if (atoi(argv[2]) == 2) {memcpy(writebuf, usrdata, sizeof(usrdata));retvalue = write(fd, writebuf, 50);if (retvalue < 0) {printf("u: write file %s failed!\r\n", filename);}}/* 关闭设备 */retvalue = close(fd);if (retvalue < 0) {printf("u: can't close file %s\r\n", filename);return -1;}return 0;
}

模块使用

模块安装

modprobe my_module

查看设备节点

ls /dev
~ # ls /dev/
chr_test1        ptypc            tty32            tty7
console          ptypd            tty33            tty8
cpu_dma_latency  ptype            tty34            tty9
full             ptypf            tty35            ttyAMA0
gpiochip0        random           tty36            ttyAMA1
gpiochip1        root             tty37            ttyAMA2
gpiochip2        rtc0             tty38            ttyAMA3
gpiochip3        snd              tty39            ttyp0
hwrng            tty              tty4             ttyp1

模块使用

~ # /lib/modules/6.5.7+/my_app /dev/chr_test1 1 &
~ # k: chrdevbase open
u: read file /dev/chr_test1 failed!
u: read file /dev/chr_test1 failed!
~ # /lib/modules/6.5.7+/my_app /dev/chr_test1 2
k: chrdevbase open
k: write data success write data is: user data!
k: chrdevbase release
~ # k: read data success
k: chrdevbase release
u: read data:kernel data this tyustli test[1]+  Done                       /lib/modules/6.5.7+/my_app /dev/chr_test1 1
~ # 

相关文章:

非阻塞 IO(NIO)

文章目录 非阻塞 IO(NIO)模型驱动程序应用程序模块使用 非阻塞 IO(NIO) 上一节中 https://blog.csdn.net/tyustli/article/details/135140523&#xff0c;使用等待队列头实现了阻塞 IO 程序使用时&#xff0c;阻塞 IO 和非阻塞 IO 的区别在于文件打开的时候是否使用了 O_NONB…...

Android应用-flutter使用Positioned将控件定位到底部中间

文章目录 场景描述示例解释 场景描述 要将Positioned定位到屏幕底部中间的位置&#xff0c;你可以使用MediaQuery来获取屏幕的高度&#xff0c;然后设置Positioned的bottom属性和left或right属性&#xff0c;一般我们left和right都会设置一个值让控制置于合适的位置&#xff0…...

Django 简单图书管理系统

一、图书需求 1. 书籍book_index.html中有超链接&#xff1a;查看所有的书籍列表book_list.html页面 2. 书籍book_list.html中显示所有的书名&#xff0c;有超链接&#xff1a;查看本书籍详情book_detail.html(通过书籍ID)页面 3. 书籍book_detail.html中书的作者和出版社&…...

C++内存管理和模板初阶

C/C内存分布 请看代码&#xff1a; int globalVar 1; static int staticGlobalVar 1; void Test() {static int staticVar 1;int localVar 1;int num1[10] { 1, 2, 3, 4 };char char2[] "abcd";const char* pChar3 "abcd";int* ptr1 (int*)mallo…...

QtRO(Qt Remote Objects)分布式对象远程通信

一、什么是QtRO Qt Remote Objects&#xff08;QRO&#xff09;是Qt提供的一种用于实现远程对象通信的机制。 QtRO支持两种类型的通信&#xff1a;RPC&#xff08;远程过程调用&#xff09;和LPC&#xff08;本地进程通信&#xff09;。 RPC&#xff08;远程过程调用&#xf…...

【K8s】1# 使用kuboard-spray安装K8s集群

文章目录 搭建k8s集群1.推荐配置1.1.服务器配置1.2.软件版本 2.使用Kuboard-Spray安装k8s集群2.1.配置要求2.2.操作系统兼容性2.3.安装 Kuboard-Spray2.4.加载离线资源包2.5.规划并安装集群2.6.安装成功2.7.访问集群 3.涉及的命令3.1.linux 4.问题汇总Q1&#xff1a;启动离线集…...

leetCode算法—12. 整数转罗马数字

12. 整数转罗马数字 难度&#xff1a;中等 ** 罗马数字包含以下七种字符&#xff1a; I&#xff0c; V&#xff0c; X&#xff0c; L&#xff0c;C&#xff0c;D 和 M。 字符 数值 I 1 V 5 X 10 L 50 C 100 D 500 M 1000 例如&#xff0c; 罗马数字 2 写做 II &#xff0c;即…...

使用OpenCV4实现工业缺陷检测的六种方法

目录 1 机器视觉2 缺陷检测3 工业上常见缺陷检测方法 1 机器视觉 机器视觉是使用各种工业相机&#xff0c;结合传感器跟电气信号实现替代传统人工&#xff0c;完成对象识别、计数、测量、缺陷检测、引导定位与抓取等任务。其中工业品的缺陷检测极大的依赖人工完成&#xff0c;…...

Excel 获取当前行的行数

ROW() 获取当前行 ROW()1 获取当前行然后支持二次开发...

R语言【stringr】——str_detect 检测是否存在字符串的匹配项

Package stringr version 1.5.1 str_detect(string, pattern, negate FALSE) 参数【string】&#xff1a;输入向量。既可以是字符向量&#xff0c;也可以是强制作为一个字符向量。 参数【pattern】&#xff1a;要寻找的模式。默认解释为正则表达式&#xff0c;如 vignette(&…...

【SpringMVC】SpringMVC的请求与响应

文章目录 0. Tomcat环境的配置1. PostMan工具介绍创建WorkSpace建立新的请求 2. 请求映射路径案例结构与代码案例结构案例代码 案例存在问题解决方案方法方法升级版——配置请求路径前缀注解总结 3. Get请求与Post请求案例结构与案例代码案例结构案例代码 Get请求Post请求接收中…...

Spring Boot3通过GraalVM生成exe执行文件

一、安装GraalVM 1、官网&#xff1a;https://www.graalvm.org/downloads/ 2、配置环境变量 2.1、环境变量必须使用JAVA_HOME&#xff0c;否则会出现问题 2.2、在系统变量配置Path,%JAVA_HOME%\bin&#xff0c;注意必须放在顶部第一位 2.3、配置jdk的环境变量&#xff0c;在P…...

【Amazon 实验②】使用缓存策略及源请求策略,用于控制边缘缓存的行为及回源行为

文章目录 1. 了解缓存策略和源请求策略1.1 使用缓存键和缓存策略 实验&#xff1a;使用CloudFront缓存策略和缓存键控制缓存行为 接上一篇文章【Amazon 实验①】使用 Amazon CloudFront加速Web内容分发&#xff0c;我们现在了解和配置如何使用缓存策略及源请求策略&#xff0c;…...

达梦数据对比工具的部署与使用

1、拷贝达梦软件bin目录到Oracle服务器&#xff08;root用户&#xff09; 压缩Linux rh6 x86版本的达梦数据库bin目录&#xff0c;例如压缩文件为dmbin.tar.gz&#xff0c;将文件拷贝到Oracle服务器指定目录并解压&#xff08;如&#xff1a;/home/oracle/dmbin&#xff09;&a…...

TLC2543(12位A/D转换器)实现将输入的模拟电压显示到数码管上

代码&#xff1a; #include <reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int// 数码管0-9 unsigned char seg[] {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F}; sbit SDO P1^0; sbit SDI P1^1; sbit CS P1^2; sbit CLK P1^3; s…...

npm的使用技巧

以下是一些NPM&#xff08;Node Package Manager&#xff09;的使用技巧&#xff1a; 1. **获取帮助**&#xff1a; - 使用 npm help 或者 npm <command> --help 可以获取关于特定命令的帮助信息。 2. **命令自动完成**&#xff1a; - 在 Bash、Zsh 等 shell 中&…...

MySQL 5.6的新特性

MySQL 5.6是一个主要的版本发布&#xff0c;它在性能、可伸缩性、可靠性和可用性方面引入了多项重要改进和新特性。它在2013年发布&#xff0c;相比于它的前身MySQL 5.5&#xff0c;MySQL 5.6带来了以下关键升级&#xff1a; 优化的InnoDB存储引擎&#xff1a;MySQL 5.6中的Inn…...

大模型重构云计算:AI原生或将改变格局

摘要&#xff1a;随着AI技术的快速发展&#xff0c;大模型正逐渐改变云计算的格局。本文将深入探讨大模型如何重构云计算&#xff0c;并分析其对云计算的影响。 一、开篇引言 近年来&#xff0c;人工智能技术的飞速发展&#xff0c;特别是大模型的崛起&#xff0c;正在对云计算…...

一文讲清什么是TypeScript装饰器以及如何使用TypeScript装饰器

TypeScript 装饰器是什么&#xff1f; 装饰器&#xff08;Decorator&#xff09;是TypeScript提供的一个高级语法&#xff0c;它类似于一种特殊类型的声明&#xff0c;可以附加到类声明&#xff0c;方法&#xff0c;访问符&#xff0c;属性或参数上。装饰器主要以函数的形式出…...

恶意软件样本行为分析——Process Monitor和Wireshark

1.1 实验名称 恶意软件样本行为分析 1.2 实验目的 1) 熟悉 Process Monitor 的使用 2) 熟悉抓包工具 Wireshark 的使用 3) VMware 的熟悉和使用 4) 灰鸽子木马的行为分析 1.3 实验步骤及内容 第一阶段&#xff1a;熟悉 Process Monitor 的使用 利用 Process …...

【网络安全产品大调研系列】2. 体验漏洞扫描

前言 2023 年漏洞扫描服务市场规模预计为 3.06&#xff08;十亿美元&#xff09;。漏洞扫描服务市场行业预计将从 2024 年的 3.48&#xff08;十亿美元&#xff09;增长到 2032 年的 9.54&#xff08;十亿美元&#xff09;。预测期内漏洞扫描服务市场 CAGR&#xff08;增长率&…...

关于iview组件中使用 table , 绑定序号分页后序号从1开始的解决方案

问题描述&#xff1a;iview使用table 中type: "index",分页之后 &#xff0c;索引还是从1开始&#xff0c;试过绑定后台返回数据的id, 这种方法可行&#xff0c;就是后台返回数据的每个页面id都不完全是按照从1开始的升序&#xff0c;因此百度了下&#xff0c;找到了…...

实现弹窗随键盘上移居中

实现弹窗随键盘上移的核心思路 在Android中&#xff0c;可以通过监听键盘的显示和隐藏事件&#xff0c;动态调整弹窗的位置。关键点在于获取键盘高度&#xff0c;并计算剩余屏幕空间以重新定位弹窗。 // 在Activity或Fragment中设置键盘监听 val rootView findViewById<V…...

Maven 概述、安装、配置、仓库、私服详解

目录 1、Maven 概述 1.1 Maven 的定义 1.2 Maven 解决的问题 1.3 Maven 的核心特性与优势 2、Maven 安装 2.1 下载 Maven 2.2 安装配置 Maven 2.3 测试安装 2.4 修改 Maven 本地仓库的默认路径 3、Maven 配置 3.1 配置本地仓库 3.2 配置 JDK 3.3 IDEA 配置本地 Ma…...

Linux --进程控制

本文从以下五个方面来初步认识进程控制&#xff1a; 目录 进程创建 进程终止 进程等待 进程替换 模拟实现一个微型shell 进程创建 在Linux系统中我们可以在一个进程使用系统调用fork()来创建子进程&#xff0c;创建出来的进程就是子进程&#xff0c;原来的进程为父进程。…...

Netty从入门到进阶(二)

二、Netty入门 1. 概述 1.1 Netty是什么 Netty is an asynchronous event-driven network application framework for rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients. Netty是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架&#xff0c;用于…...

Java求职者面试指南:计算机基础与源码原理深度解析

Java求职者面试指南&#xff1a;计算机基础与源码原理深度解析 第一轮提问&#xff1a;基础概念问题 1. 请解释什么是进程和线程的区别&#xff1f; 面试官&#xff1a;进程是程序的一次执行过程&#xff0c;是系统进行资源分配和调度的基本单位&#xff1b;而线程是进程中的…...

GitHub 趋势日报 (2025年06月06日)

&#x1f4ca; 由 TrendForge 系统生成 | &#x1f310; https://trendforge.devlive.org/ &#x1f310; 本日报中的项目描述已自动翻译为中文 &#x1f4c8; 今日获星趋势图 今日获星趋势图 590 cognee 551 onlook 399 project-based-learning 348 build-your-own-x 320 ne…...

根目录0xa0属性对应的Ntfs!_SCB中的FileObject是什么时候被建立的----NTFS源代码分析--重要

根目录0xa0属性对应的Ntfs!_SCB中的FileObject是什么时候被建立的 第一部分&#xff1a; 0: kd> g Breakpoint 9 hit Ntfs!ReadIndexBuffer: f7173886 55 push ebp 0: kd> kc # 00 Ntfs!ReadIndexBuffer 01 Ntfs!FindFirstIndexEntry 02 Ntfs!NtfsUpda…...

【把数组变成一棵树】有序数组秒变平衡BST,原来可以这么优雅!

【把数组变成一棵树】有序数组秒变平衡BST,原来可以这么优雅! 🌱 前言:一棵树的浪漫,从数组开始说起 程序员的世界里,数组是最常见的基本结构之一,几乎每种语言、每种算法都少不了它。可你有没有想过,一组看似“线性排列”的有序数组,竟然可以**“长”成一棵平衡的二…...