内核驱动如何被不同用户空间共享？

linuxfellow

假定有20个用户程序在20个不同的空间，他们都要调用i2c驱动读系统电压。如何让驱动被这些用户高效可靠地共享？
让每个用户程序单干， 自己直接调用驱动，通过read系统调用去读？估计没有几人愿意这么做。
在内核内，加一个资源管理线程，用户通过送消息给内核资源管理线程，让内核线程调用驱动读取所需信息，再返回用户。这样做应该可行，但有一些问题：message communication,还有消息排队，其引起的延迟有多大？不知应用和内河的通信，有什么现成好办法可用？
不知到高手门有没有高招？

tempname2

内核中有把I2C接口暴露出来的选项，这样进程只要打开文件结点，通过IOCTRL就可以向设备发消息读消息。同步的问题应该在文件结点接口的驱动里解决了。

linuxfellow

回复 2# tempname2
哪一个选项？ /sys 下？ 这样做和fd=open(dev,..)有什么区别？每次读写要不要通过系统调用最终实现？多谢

   

tempname2

是的，实现的文件好像是i2c-dev.c，跟open dev没区别，只是让用户态有了操纵I2C控制器的能力而已，数据传输当然要通过系统调用。按你的想法，可以只开一个进程去读这个文件，其它进程用socket与之通信。不过IPC最终还是要用系统调用。不管怎么样总是要涉及系统调用，你想优化哪一块？

linuxfellow

回复 4# tempname2
如果让所有的用户程序都一竿子捅到底，这样的framework不算优化。我的意思是要有一个好的构架，需要层次， 通过一个中间件来协调；用户程序向中间件发出请求，由中间件来协调，并执行用户请求，取得数据，送给用户。
前一种方法，应用程序和驱动是多对多的mesh关联
后一种方法变成应用程序和中间件的多对一，以及中间件和驱动的一对多的关联
后一种方法的关联关系要清晰一些，编程不容易出错，便于维护。


   

wangjianchangdx

回复 5# linuxfellow

前一种方法即用即取；后一种方法“中间件”一直运行；
要看服务的进程的数量和频率了；
   

blake326

回复 1# linuxfellow


    其实这个问题产生的性能问题应该不大。
    你的意思是想只要一个人去真正的读数据，其他的直接获取数据好了？


    我建议尝试一下input和evdev驱动，如果你的需求符合的话。


注册一个电压device到input，随之会自动创建一个handle同evdev handler关联起来，并且创建一个evdev结构体，这个evdev结构体管理了一个client数组，每个代开这个设备文件的进程都对应一个client。
当有事件发生时，evdev的所有client都会收到一份数据。当然如果你的进程在阻塞的read的话，这个时候会将他们唤醒。

linuxfellow

回复 7# blake326
你的这个想法也不错。
内核里可以用一个线程收集实时信息，按你说的办法定期发送给各用户。只是要监控的量不少，传送的数据不会太小（前面的电压问题，只是一个例子）。比较普遍的是256~1000字节左右。不知是否可行。
我的目的是在应用程序和内核资源之间加上一层中间件， 不希望每个用户程序都直接和底层打交道。用一个比较合理的构架实现。

   

linuxfellow

wangjianchangdx 发表于 2012-03-08 09:48
回复 5# linuxfellow

前一种方法即用即取；后一种方法“中间件”一直运行；

前一种方法数据流，事件显得紊乱，我认为是下策。
后一种方法，有两种实现方式：
1。守护线程定期启动运行，向上送数据或接收传下来的数据。
2。守护线程由事件驱动，接到消息或事件就响应；没事就睡觉。上面来的消息应该就是get/set之类的指令，接到这样的指令后执行，回送消息就行了。

linuxfellow

设计中间件还有一个目的就是便于移植。应用程序有用linux,还有用其他操作系统。写应用程序的人都是大爷。他们希望他们的程序不经任何改动，或很少很少的改动，只要在新的操作系统下重新编译一下就能运行。中间件起到包装操作系统或底层硬件的作用。给应用程序提供标准统一接口。