中断处理函数如何【发送信号】给应用层？

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· 驱动程序

示例代码全貌

Makefile 文件

编译、测试

· 应用程序

示例代码全貌

编译、测试

别人的经验，我们的阶梯！

大家好，我是道哥，今天我为大伙儿解说的技术知识点是：【中断程序如何发送信号给应用层】。

最近分享的几篇文章都比较基础，关于字符类设备的驱动程序，以及中断处理程序。

也许在现代的项目是用不到这样的技术，但是万丈高楼平地起。

只有明白了这些最基础的知识点之后，再去看那些进化出来的高级玩意，才会有一步一个脚印的获得感。

如果缺少了这些基础的环节，很多深层次的东西，学起来就有点空中楼阁的感觉。

就好比研究Linux内核，如果一上来就从Linux 4．x／5．x内核版本开始研究，可以看到很多“历史遗留”代码。

这些代码就见证着Linux一步一步的发展历史，甚至有些人还会专门去研究 Linux 0．11 版本的内核源码，因为很多基本思想都是一样的。

今天这篇文章，主要还是以代码实例为主，把之前的两个知识点结合起来：

在中断处理函数中，发送信号给应用层，以此来通知应用层处理响应的中断业务。

驱动程序

示例代码全貌

所有的操作都是在 ～／tmp／linux－4．15／drivers 目录下完成的。

首先创建驱动模块目录：

＄ cd ～／tmp／linux－4．15／drivers

＄ mkdir my＿driver＿interrupt＿signal

＄ touch my＿driver＿interrupt＿signal．c

文件内容如下：

以上代码主要做了两件事情：

1． 注册中断号 1 的处理函数：myirq＿handler（）；

2． 创建设备节点 ／dev／mydev；

这里的中断号1，是键盘中断。

因为它是共享的中断，因此当键盘被按下的时候，操作系统就会依次调用所有的中断处理函数，当然就包括我们的驱动程序所注册的这个函数。

中断处理部分相关的几处关键代码如下：

在中断处理函数中，目标是发送信号 SIGUSR1 到应用层，因此驱动程序需要知道应用程序的进程号（PID）。

根据之前的文章Linux驱动实践：驱动程序如何发送【信号】给应用程序？，应用程序必须主动把自己的 PID 告诉驱动模块才可以。这可以通过 write 或者ioctl函数来实现，

驱动程序用来接收 PID 的相关代码是：

知道了应用程序的 PID，驱动程序就可以在中断发生的时候（按下键盘ESC键），发送信号出去了：

Makefile 文件

编译、测试

首先查看一下加载驱动模块之前，1号中断的所有驱动程序：

再看一下设备号：

＄ cat ／proc／devices

因为驱动注册在创建设备节点的时候，是动态请求系统分配的。

根据之前的几篇文章可以知道，系统一般会分配244这个主设备号给我们，此刻还不存在这个设备号。

编译、加载驱动模块：

＄ make

＄ sudo insmod my＿driver＿interrupt＿signal．ko

首先看一下 dmesg 的输出信息：

然后看一下中断驱动程序：

可以看到我们的驱动程序（ mydev ）已经登记在1号中断的最右面。

最后看一下设备节点情况：

驱动模块已经准备妥当，下面就是应用程序了。

应用程序

应用程序的主要功能就是两部分：

通过 ioctl 函数把自己的 PID 告诉驱动程序；

注册信号 SIGUSR1 的处理函数；

示例代码全貌

在应用程序的最后，是一个 while（1） 死循环。因为只有在按下键盘上的ESC按键时，驱动程序才会发送信号上来，因此应用程序需要一直存活着。

编译、测试

新开一个中断窗口，编译、执行应用程序：

由于应用程序调用了 open 和 ioctl 这两个函数，因此，驱动程序中两个对应的函数就会被执行。

这可以通过 dmesg 命令的输出信息看出来：

这个时候，按下键盘上的 ESC 键，此时驱动程序中打印如下信息：

说明：驱动程序捕获到了键盘上的 ESC 键，并且发送信号给应用程序了。

在执行应用程序的终端窗口中，可以看到如下输出信息：

说明：应用程序接收到了驱动程序发来的信号！