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信号量在LINUX系统I2C驱动程序的应用

范文

刘新

【摘要】在LINUX中，设备驱动程序与磁盘文件相同，都是经过打开、读写数据、关闭等一系列过程，当硬件有数据时直接读取，无数据时等待，驱动程序不断查询。在LINUX中有信号量机制，本文讨论信号量在驱动程序中的应用。

【关键词】嵌入式LINUX 信号量驱动程序 I2C

一、引言

笔者在开发嵌入式LINUX系统I2C驱动，通过实验将信号机制运用到驱动程序中，实现了硬件中断请求的消息传递，从而提高软件运行效率。

二、异步通知技术

笔者查阅书籍，发现LINUX可以使用信号来处理事件，在设备驱动中也有异步通知SIGIO信号，当新数据到达时发送SIGIO信号通知上层程序读数据。异步通知只有一个SIGIO信号，当多个设备都发送该信号，用户进程无法区分，必须用poll或select函数来确定数据来源。笔者研究发现信号机制经过POSIX扩展后，用sigaction（）可以传递文件句柄，用户进程就可区分信号来源了。

三、信号在I2C驱动的应用

3.1 I2C驱动信号接口

用户进程使用fcntl执行F_SETOWN，进程ID号就保存在file->f_owner中，执行F_SETFL在设备中置FASYNC标志，设备有新数据时发送一个SIGIO信号，该信号被存放在file->f_owner中。

3.2信号的安装

使用sigaction（）安裝信号函数。该函数有三个参数，第一个为信号值，第二个是结构sigaction指针，第三个未用。

在结构sigaction中sa_sigaction是信号函数。该信号函数有三个参数，第一个为信号值，第二个是siginfo_t结构指针，第三个未用。在siginfo_t结构中，si_fd就是文件句柄。

结构sigaction的sa_flags中SA_SIGINFO标志位被设定表示附带的参数可以被传递到信号函数中。

四、测试

下面用两个I2C设备fd、fd1来测试信号在驱动程序的应用。

经测试，I2C驱动程序达到了实时中断的要求，互不干扰。

结语：笔者以I2C驱动程序为例，抛砖引玉，推广到其他驱动程序的编写上来，会使嵌入式LINUX代码更短，方法更简单，效率更高。

参考文献

[1]LINU设备驱动程序.第二版.魏永明，骆刚，姜君译.北京：中国电力出版社.2002.11.

[2]Linux内核设计与实现.第一版.陈莉君译.北京：机械工出版社.2006.5.

[3]Linux程序设计.第一版.杨晓云，王建桥，杨涛等译.北京：机械工业出版社.2002.1.

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