Linux 裝置驅動併發控制例項

2021-09-25 02:33:56 字數 1874 閱讀 9764

在前面的筆記中,學習了linux裝置驅動中的併發控制,其中有中斷遮蔽、原子操作、自旋鎖、訊號量、互斥體及完成量。這幾種併發控制的技術就是解決多程序或多cpu之間對共享資源的同時訪問引起的競態問題。它們之間根據各自的性質使用在不同的場合中,這裡就不重複的介紹了,下面來分析《linux裝置驅動開發詳解》中舉例的併發控制。

(1)首先要知道我們在linux簡單的驅動中使用的globalmem裝置的例子,其實是一段虛擬的記憶體,我們進行讀寫操作。有兩個函式很重要,copy_from_user(), copy_to_user()。乙個是從使用者空間copy 資料,乙個是將核心空間的資料copy到使用者空間,這兩個函式能夠導致阻塞,併發控制技術自旋鎖是一種原地等待的、不進行程序休眠的方法,因此不能使用自旋鎖來進行併發控制,而互斥體比較恰當使用。

我們通過例子來看:

/*自定義的裝置結構體*/

//包括字元裝置結構體、資源、和互斥體

struct globalmem_dev ;

/*模組載入函式*/

static int __init globalmem_init(void)

if (ret < 0)

return ret;

globalmem_devp = kzalloc(sizeof(struct globalmem_dev), gfp_kernel);

if (!globalmem_devp)

//互斥體初始化

mutex_init(&globalmem_devp->mutex);

globalmem_setup_cdev(globalmem_devp, 0);

return 0;

fail_malloc:

unregister_chrdev_region(devno, 1);

return ret;

}module_init(globalmem_init);

/*讀函式*/

static ssize_t globalmem_read(struct file *filp, char __user * buf, size_t size,loff_t * ppos)

else

//互斥體釋放

mutex_unlock(&dev->mutex);

return ret;

}/*寫函式*/

static ssize_t globalmem_write(struct file *filp, const char __user * buf,

size_t size, loff_t * ppos)

//互斥體釋放

mutex_unlock(&dev->mutex);

return ret;

}/*ioctl控制函式*/

static long globalmem_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd,

unsigned long arg)

return 0;

}

上面的**除了使用了互斥體開控制dev->mem的讀寫訪問外,其他的和簡單例子沒有什麼差別,我們看到在我們訪問dev->mem這段陣列的時候,不管是讀還是寫操作都使用了互斥體來保護這段臨界區。而這個互斥體在模組載入函式中進行了初始化。

所以在以後的使用中:

(1)我們首先在自定義的裝置結構體中定義乙個互斥體。

(2)在模組載入函式中初始化互斥體。

(3)在讀寫函式中使用互斥體,這就是基本的對臨界區域的訪問實行併發控制。

總結:(1)互斥體允許臨界區阻塞。

(2) 自旋鎖不進行程序切換,一直會等待,因此要求臨界區很小。

(3) 中斷遮蔽很危險,一般不使用。

(4)原子操作只對整數進行操作。

(5) 訊號量可以用於同步和互斥。

Linux 裝置驅動併發控制簡述

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