Linux 信号驱动IO

Linux 信号驱动IO

1. fcntl()

在Linux操作系统中，fcntl() 是一个用于操作文件描述符的系统调用。它提供了多种功能，包括控制文件描述符的属性、管理文件锁定、设置文件的非阻塞模式等。

本文只截取了用于IO模型的 fcntl() 部分内容， fcntl() 的详细内容请看—>Linux fcntl函数

在打开文件时，如果不使用fcntl()对其进行设置，这个文件就默认使用阻塞IO。非阻塞IO和信号驱动IO都需要手动调用fcntl()才能使用。

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd, .../* arg */)

**fd：**需要进行操作的文件描述符。

**cmd：**指定要进行的操作。

1. F_GETFL 表示返回当前文件描述符的状态标志，如是否是非阻塞模式（O_NONBLOCK）。
2. F_SETFL 表示设置文件描述符的状态标志，在可变参数（arg）中，输入要设置的状态标志，如 O_NONBLOCK（非阻塞模式）、 O_ASYNC （信号驱动模式）

int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);  // 设置非阻塞模式
//或
fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_ASYNC); //设置信号驱动模式

2 信号驱动IO

信号驱动IO的原理是，当底层数据就绪时，向进程发送 SIGIO 信号，通知进程调用 recv() 读取数据。由于信号驱动 IO 也参与了 IO 的过程，所以信号驱动 IO 也属于同步 IO。

使用信号驱动 IO 首先要进行设置：

1. 用 signal() 或 sigaction() 添加 SIGIO 信号及其自定义处理函数 sig_handler()。

2. 用 fcntl() 设置 FASYNC 标志，将文件描述符设置为信号驱动模式。

   fcntl() 会调用 fasync_helper() 将指向该进程的指针加入到设备的异步通知队列中，表示该进程对设备的事件感兴趣。当事件发生时，比如设备驱动接收到数据， kill_fasync() 会遍历这个异步通知队列中，找到相应的进程发送 SIGIO 信号。