異步通知fasync應用于系統調用signal和sigaction函數，簡單的說，signal函數就是讓一個信號與與一個函數對應，每當接收到這個信號就會調用相應的函數。[1]

那么什么是異步通知？異步通知類似于中斷的機制，當設備可寫時，設備驅動函數發送一個信號給內核，告知內核有數據可讀,在條件不滿足之前，并不會造成阻塞。而不像之前學的阻塞型IO和poll，它們是調用函數進去檢查，條件不滿足時還會造成阻塞。

其實在應用層啟用異步通知只三個步驟：

1）signal(SIGIO, sig_handler);

調用signal函數，讓指定的信號SIGIO與處理函數sig_handler對應。

2）fcntl(fd, F_SET_OWNER, getpid());

指定一個進程作為文件的“屬主(filp->owner)”，這樣內核才知道信號要發給哪個進程。

3）f_flags = fcntl(fd, F_GETFL);

fcntl(fd, F_SETFL, f_flags | FASYNC);

在設備文件中添加FASYNC標志，驅動中就會調用將要實現的test_fasync函數。

三個步驟執行后，一旦有信號產生，相應的進程就會收到。

實現異步通知，內核需要知道幾個東西：哪個文件(filp)，什么信號(SIGIIO)，發給哪個進程(pid)，收到信號后做什么(sig_handler)。這些都由上述前兩個步驟完成了，而這前兩個步驟內核幫忙實現了，所以，我們只需要實現第三個步驟的一個簡單的傳參。

要實現傳參，我們需要把一個結構體struct fasync_struct添加到內核的異步隊列中，這個結構體用來存放對應設備文件的信息(如fd, filp)并交給內核來管理。一但收到信號，內核就會在這個所謂的異步隊列頭找到相應的文件(fd)，并在filp->owner中找到對應的進程PID，并且調用對應的sig_handler了。

struct fasync_struct {

int magic;

int fa_fd;

struct fasync_struct *fa_next; /* singly linked list */

struct file *fa_file;

};

上面說了前兩個步驟會由內核完成，所以我們只要做兩件事情：

1）定義結構體fasync_struct。

struct fasync_struct *async_queue;

2）實現test_fasync，把函數fasync_helper將fd,filp和定義的結構體傳給內核。

int test_fasync (int fd, struct file *filp, int mode)

{

struct _test_t *dev = filp->private_data;

return fasync_helper(fd, filp, mode, &dev->async_queue);

}

函數fasync_helper的定義為：

int fasync_helper(int fd, struct file * filp, int on, struct fasync_struct **fapp)

前面的三個參數其實就是teat_fasync的三個參數，所以只要我們定義好的fasync_struct結構體也傳進去就可以了。

另外還有兩件事：

3）當設備可寫時，調用函數kill_fasync發送信號SIGIO給內核。

if (dev->async_queue){

kill_fasync(&dev->async_queue, SIGIO, POLL_IN);

}

講解一下這個函數：

void kill_fasync(struct fasync_struct **fp, int sig, int band)

sig就是我們要發送的信號。

band(帶寬)，一般都是使用POLL_IN，表示設備可讀，如果設備可寫，使用POLL_OUT

4）當設備關閉時，需要將fasync_struct從異步隊列中刪除：

test_fasync(-1, filp, 0);

刪除也是調用test_fasync，不過改了一下參數而已。