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
~ # 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/226721.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

深入浅出图解C#堆与栈 C# Heap(ing) VS Stack(ing) 第五节 引用类型复制问题及用克隆接口ICloneable修复

深入浅出图解C#堆与栈 C# Heaping VS Stacking 第五节 引用类型复制问题及用克隆接口ICloneable修复 [深入浅出图解C#堆与栈 C# Heap(ing) VS Stack(ing) 第一节 理解堆与栈](https://mp.csdn.net/mdeditor/101021023)[深入浅出图解C#堆与栈 C# Heap(ing) VS Stack(ing) 第二节…

spdlog中的异步日志方案

日志方案 同步日志方案&#xff1a;立即输出日志记录的方案才能继续执行其他任务。 异步日志方案&#xff1a;先抛出一个日志记录的任务到某个地方&#xff0c;不马上执行打印也不影响往下执行其他任务。 二者关键区别是产生日志记录并调用相关的日志任务接口之后&#xff0…

【Kafka】Kafka客户端认证失败:Cluster authorization failed.

背景 kafka客户端是公司内部基于spring-kafka封装的spring-boot版本&#xff1a;3.xspring-kafka版本&#xff1a;2.1.11.RELEASE集群认证方式&#xff1a;SASL_PLAINTEXT/SCRAM-SHA-512经过多年的经验&#xff0c;以及实际验证&#xff0c;配置是没问题的&#xff0c;但是业务…

【JVM】虚拟机的组成+字节码文件组成+类的生命周期

什么是JVM&#xff1f; JVM 本质上是一个运行在计算机上的程序&#xff0c;他的职责是运行Java字节码文件。 JVM的功能 1.解释和运行&#xff1a;对字节码文件中的指令实时的解释成机器码让计算机执行。 2.内存管理&#xff1a;自动为对象、方法等分配内存&#xff0c;自动…

平升电子水库监管平台SQL注入漏洞复现

0x01 产品简介 唐山平升电子水库监管平台通过实时监测、数据分析、预警系统和远程控制等功能&#xff0c;为水库管理部门提供了一种全面、高效的数字化解决方案&#xff0c;帮助他们更好地管理和监控水库&#xff0c;确保水库的安全运行。 0x02 漏洞概述 唐山平升电子水库监…

sqlite3 c++ VS编译生成静态库

官网 https://www.sqlite.org/download.html 下载sqlite-amalgamation和x86版本下载sqlite-dll-win32-x86、x64位版本sqlite-dll-win64-x64 解压 SQLITE-AMALGAMATION包含 shell.csqlite3.csqlite3.hsqlite3ext.hsqlite-dll-win32-x86包含 sqlite3.def sqlite3.dll建立一个空…

Prometheus-JVM

一. JVM监控 通过 jmx_exporter 启动端口来实现JVM的监控 Github Kubernetes Deployment Java 服务&#xff0c;修改 wget https://repo1.maven.org/maven2/io/prometheus/jmx/jmx_prometheus_javaagent/0.19.0/jmx_prometheus_javaagent-0.19.0.jar# 编写配置文件&#xff0…

limit查询报错问题

分页时候 limit 后面的公式是 (pageNum-1)*pageSize,pageSize 但是在数据库查询时候 当然在.XML中也不能像下面这么写,如果要计算 在业务层或者控制层计算好再传值进来

c++ / day01

1. 整理思维导图 2. 定义自己的命名空间myspace&#xff0c;并在myspace中定义一个字符串&#xff0c;实现求字符串大小的函数。 代码 #include <iostream>using namespace std;namespace myns {unsigned long long strlen(string s){return s.length();}}int main() {…

Chatgpt如何共享可以防止封号!

ChatGPT 是一个基于 GPT-3.5/GPT-4 模型的对话系统&#xff0c;它主要用于处理自然语言对话。通过训练模型来模拟人类的语言行为&#xff0c;ChatGPT 可以通过文本交流与用户互动。每个新版本的 GPT 通常都会在模型规模、性能和其他方面有一些改进。在目前免费版GPT-3.5 中&…

CNVD原创漏洞审核和处理流程

一、CNVD原创漏洞审核归档和发布主流程 &#xff08;一&#xff09;审核和归档流程 审核流程分为一级、二级、三级审核&#xff0c;其中一级审核主要对提交的漏洞信息完整性进行审核&#xff0c;漏洞符合可验证&#xff08;通用型漏洞有验证代码信息或多个互联网实例、事件型…

Tekton

一. 概念 Tekton 官网 Github Tekton 是一种用于构建 CI/CD 管道的云原生解决方案&#xff0c;它由提供构建块的 Tekton Pipelines&#xff0c;Tekton 作为 Kubernetes 集群上的扩展安装和运行&#xff0c;包含一组 Kubernetes 自定义资源&#xff0c;这些资源定义了您可以为…

Ubuntu 20.04使用Livox Mid-360

参考文章&#xff1a; Ubuntu 20.04使用Livox mid 360 测试 FAST_LIO-CSDN博客 一&#xff1a;Livox mid 360驱动安装与测试 前言&#xff1a; Livox mid360需要使用Livox-SDK2&#xff0c;而非Livox-SDK&#xff0c;以及对应的livox_ros_driver2 。 1. 安装Livox-SDK2 参…

java SSM课程平台系统myeclipse开发mysql数据库springMVC模式java编程计算机网页设计

一、源码特点 java SSM课程平台系统是一套完善的web设计系统&#xff08;系统采用SSM框架进行设计开发&#xff0c;springspringMVCmybatis&#xff09;&#xff0c;对理解JSP java编程开发语言有帮助&#xff0c;系统具有完整的源代码和数据库&#xff0c;系统主要采用B/S…

RHCE9学习指南 第11章 网络配置

11.1 网络基础知识 一台主机需要配置必要的网络信息&#xff0c;才可以连接到互联网。需要的配置网络信息包括IP&#xff0c;子网掩码&#xff0c;网关和DNS。 11.1.1 IP地址 在计算机中对IP的标记使用的是32bit的二进制&#xff0c;例如&#xff0c; 11000000 10101000 00…

Linux上管理不同版本的 JDK

当在 Linux 上管理不同版本的 JDK 时&#xff0c;使用 yum 和 dnf 可以方便地安装和切换不同的 JDK 版本。本文将介绍如何通过这两个包管理工具安装 JDK 1.8 和 JDK 11&#xff0c;并利用软连接动态关联这些版本。 安装 JDK 1.8 和 JDK 11 使用 yum 安装 JDK 1.8 打开终端并…

基于Wenet长音频分割降噪识别

Wenet是一个流行的语音处理工具&#xff0c;它专注于长音频的处理&#xff0c;具备分割、降噪和识别功能。它的长音频分割降噪识别功能允许对长时间录制的音频进行分段处理&#xff0c;首先对音频进行分割&#xff0c;将其分解成更小的段落或语音片段。接着进行降噪处理&#x…

循环冗余效验码的计算方法

循环冗余效验码的计算方法 G&#xff08;x&#xff09;&#xff1a; 在了解计算方法之前我们首先要明白G&#xff08;x&#xff09;表明的意思&#xff0c;这一步非常重要&#xff01; 例如&#xff0c;G&#xff08;x&#xff09; x^3 x^2 1 &#xff0c;该式子表明的编…

Redis实现日榜|直播间榜单|排行榜|Redis实现日榜01

前言 直播间贡献榜是一种常见的直播平台功能&#xff0c;用于展示观众在直播过程中的贡献情况。它可以根据观众的互动行为和贡献值进行排名&#xff0c;并实时更新&#xff0c;以鼓励观众积极参与直播活动。 在直播间贡献榜中&#xff0c;每个观众都有一个对应的贡献值&#…

【NI-RIO入门】理解Windows、Real Time与FPGA之间数据通信的原理

于NI kb摘录 1.概述 对于NI RIO系列设备&#xff08;CompactRIO、sbRIO、myRIO等&#xff09;进行编程时&#xff0c;需要注意有三个不同的组件。 人机界面 (HMI) 。有时称为“主机”&#xff0c;为用户提供图形用户界面&#xff08;GUI&#xff09;&#xff0c;用于监控系统…