ioctl电话阻塞了吗？

Question

我正在编写一些关于libgpiod接口的代码。例如，我想要设置一条高输出线。在引擎盖下面，libgpiod打开内核为行提供的fd，然后调用ioctl(fd, GPIO_V2_LINE_SET_VALUES_IOCTL, ...)。

我的问题是：

• 这个特定的ioctl()调用(带有GPIO_V2...参数)理论上(潜在地)阻塞的方式与写入任意文件描述符的方式相同吗？
• ioctl()调用在理论上是否一般是阻塞的？例如，首先请求行也涉及到芯片fd上的ioctl()。I2C ioctl()s呢？
• 如果它是阻塞的，是行结构(line->fd_handle->fd)中的底层D14--我需要在事件循环中等待它(例如。epoll()或者像libuv这样的抽象事件库)？

我试图通过研究来回答这个问题，但是(a)搜索"ioctl“和”阻塞“的任何组合只会给出将fd设置为阻塞或不阻塞的结果，(b)它不在我可以找到的手册页或内核文档中。

Answer 1

1. GPIO_V2_LINE_SET_VALUES_IOCTL看起来很安全；它与ioctl的预期使用相匹配，即“操纵特殊文件的底层设备参数”。它是在linereq_set_values中实现的，它获得了一个锁，但我不认为该锁可以无限期地阻塞(它的用户都是非阻塞的)。
2. 理论上，人们可能会认为ioctls是非阻塞的，因为它们主要是为了配置驱动程序。
3. 见上文第1点。

Answer 2

首先，GPIO uAPI ioctl()s是同步的，即在操作完成之前不会返回。它们不是异步的，因此您可以启动操作并等待完成通知。

因此，在回答第三个问题时，没有fd可以等待GPIO uAPI ioctl()完成--在操作完成之前，调用线程不会从ioctl()返回。

( uAPI中fds的可读性与ioctl()s无关，而是表示发生了异步事件，可以从文件中读取事件详细信息。对于行请求fds，这是一个边缘事件。对于芯片fds来说，这是对线路请求状态的更改--它是否已被请求、释放或重新配置。)

我最初对你的第一个问题的反应是，GPIO uAPI ioctl()s，比如GPIO_V2_LINE_SET_VALUES_IOCTL，实际上是非阻塞的。虽然它们可能涉及覆盖共享状态的互斥，但在一天结束时，它们会保护对控制硬件的寄存器的写操作，并且几乎会立即返回，因此任何争用都将是短暂的，任何开销都将小于用户空间中线程之间的上下文切换。考虑到这一点，您可以直接调用它--即使在epoll()循环中也是如此。

对于直接托管在SOC和微控制器上的GPIO，这可能是正确的，但是对于通过I2C或SPI连接的GPIO扩展程序芯片，或者您拥有的东西，在相应的事务完成之前，ioctl()不会返回。这需要多长时间取决于总线等，而这种延迟对您是否重要取决于您的应用程序。它不会无限期地阻止您的事件循环，但它可能会拖得比您想要的时间长。

所以在回答你的第一个问题时，如果你指的是无限期的阻塞，那么不，它们不应该无限期地阻塞。但在某些情况下，它们可能需要一段相当长的时间才能完成，这对你来说可能很重要。

我认为这也适用于第二个问题。通常可以假定它们是非阻塞的，但这取决于特定的ioctl()和您的应用程序。