APP怎么读取按键值
在做单片机开发时，要读取GPIO按键，我们通常是执行一个循环，不断地
检测 GPIO 引脚电平有没有发生变化。但是在 Linux 系统中，读取 GPIO 按键要考虑到效率，引入了很多种方法：查询方式(非阻塞)、休眠-唤醒(阻塞方式)、
poll 方式、异步通知方式。
驱动的基本技能：中断、休眠、唤醒、poll 等机制。这些基本技能是驱动开发的基础，其他大型驱动复杂的地方是它的框架及设计思想，但是基本技术就这些。
APP 开发的基本技能：阻塞 、非阻塞、休眠、poll、异步通知。
APP 读取按键的 4 种方法
1.查询方式
2.休眠-唤醒方式
3.poll 方式
4.异步通知方式
第 2、3、4 种方法，都涉及中断服务程序。中断，就像小孩醒了会哭闹一样，中断不经意间到来，它会做某些事情：唤醒 APP、向 APP 发信号。所以，在按键驱动程序中，中断是核心。实际上，中断无论是在单片机还是在 Linux 中都很重要。在 Linux 中，中断的知识还涉及进程、线程等。
查询方式
工作过程：
驱动程序中构造、注册一个 file_operations 结构体，里面提供有对应的
open,read 函数。APP 调用 open 时，导致驱动中对应的 open 函数被调用，在里面配置 GPIO 为输入引脚。APP 调用 read 时，导致驱动中对应的 read 函数被调用，它读取寄存器，把引脚状态直接返回给 APP。
休眠唤醒方式
工作过程：
驱动程序中构造、注册一个 file_operations 结构体，里面提供有对应的
open,read 函数。
◼ APP 调用 open 时，导致驱动中对应的 open 函数被调用，在里面配置
GPIO 为输入引脚；并且注册 GPIO 的中断处理函数。
◼ APP 调用 read 时，导致驱动中对应的 read 函数被调用，如果有按键
数据则直接返回给 APP；否则 APP 在内核态休眠。
当用户按下按键时，GPIO 中断被触发，导致驱动程序之前注册的中断服务
程序被执行。它会记录按键数据，并唤醒休眠中的 APP。
APP 被唤醒后继续在内核态运行，即继续执行驱动代码，把按键数据返回给
APP(的用户空间)。
poll方式
上面的休眠-唤醒方式有个缺点：如果用户一直没操作按键，那么 APP 就会
永远休眠。
我们可以给 APP 定个闹钟，这就是 poll 方式。
工作过程：
驱动程序中构造、注册一个 file_operations 结构体，里面提供有对应的
open,read,poll 函数。
◼ APP 调用 open 时，导致驱动中对应的 open 函数被调用，在里面配置
GPIO 为输入引脚；并且注册 GPIO 的中断处理函数。
◼ APP 调用 poll 或 select 函数，意图是“查询”是否有数据，这 2 个
函数都可以指定一个超时时间，即在这段时间内没有数据的话就返回
错误。这会导致驱动中对应的 poll 函数被调用，如果有按键数据则直
接返回给 APP；否则 APP 在内核态休眠一段时间。
当用户按下按键时，GPIO 中断被触发，导致驱动程序之前注册的中断服务
程序被执行。它会记录按键数据，并唤醒休眠中的 APP。
如果用户没按下按键，但是超时时间到了，内核也会唤醒 APP。
所以 APP 被唤醒有 2 种原因：用户操作了按键，超时。被唤醒的 APP 在内核
态继续运行，即继续执行驱动代码，把“状态”返回给 APP(的用户空间)。
APP 得到 poll/select 函数的返回结果后，如果确认是有数据的，则再调
用 read 函数，这会导致驱动中的 read 函数被调用，这时驱动程序中含有数据，会直接返回数据。
异步通知方式
异步通知的实现原理是：内核给 APP 发信号。信号有很多种，这里发的是
SIGIO。
驱动程序中构造、注册一个 file_operations 结构体，里面提供有对应的
open,read,fasync 函数。
◼ APP 调用 open 时，导致驱动中对应的 open 函数被调用，在里面配置
GPIO 为输入引脚；并且注册 GPIO 的中断处理函数。
◼ APP 给信号 SIGIO 注册自己的处理函数：my_signal_fun。
◼ APP 调用 fcntl 函数，把驱动程序的 flag 改为 FASYNC，这会导致驱
动程序的 fasync 函数被调用，它只是简单记录进程 PID。
◼ 当用户按下按键时，GPIO 中断被触发，导致驱动程序之前注册的中断
服务程序被执行。它会记录按键数据，然后给进程 PID 发送 SIGIO 信
号。
◼ APP 收到信号后会被打断，先执行信号处理函数：在信号处理函数中可
以去调用 read 函数读取按键值。
◼ 信号处理函数返回后，APP 会继续执行原先被打断的代码。
驱动程序提供能力，不提供策略
我们的驱动程序可以实现上述 4 种提供按键的方法，但是驱动程序不应该限
制 APP 使用哪种方法。
这就是驱动设计的一个原理：提供能力，不提供策略。就是说，你想用哪种
方法都行，驱动程序都可以提供；但是驱动程序不能限制你使用哪种方法。
