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      -  曙海教育集團(tuán)論壇  (http://www.hufushizhe.com/bbs/index.asp)
    
        --  Linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)  (http://www.hufushizhe.com/bbs/list.asp?boardid=33)
    
        ----  深入淺出Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)之并發(fā)控制(2)  (http://www.hufushizhe.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=33&id=1742)
    
        
    
          		
    
    
    
    
    
      --  作者：wangxinxin
    
        --  發(fā)布時(shí)間：2010-11-24 11:46:56
    
        
        --  深入淺出Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)之并發(fā)控制(2)
    
        下面進(jìn)入對(duì)并發(fā)控制的實(shí)戰(zhàn)。首先，在globalvar的驅(qū)動(dòng)程序中，我們可以通過信號(hào)量來控制對(duì)int global_var的并發(fā)訪問，下面給出源代碼：

    
	
    
		
			
    
				#include <linux/module.h>
    #include <linux/init.h>
    #include <linux/fs.h>
    #include <asm/uaccess.h>
    #include <asm/semaphore.h> 
    MODULE_LICENSE("GPL");

    #define MAJOR_NUM 254

    static ssize_t globalvar_read(struct file *, char *, size_t, loff_t*);
    static ssize_t globalvar_write(struct file *, const char *, size_t, loff_t*);

    struct file_operations globalvar_fops =
    {
    　read: globalvar_read, write: globalvar_write,
    };
    static int global_var = 0;
    static struct semaphore sem;

    static int __init globalvar_init(void)
    {
    　int ret;
    　ret = register_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar", &globalvar_fops);
    　if (ret)
    　{
    　　printk("globalvar register failure");
    　}
    　else
    　{
    　　printk("globalvar register success");
    　　init_MUTEX(&sem);
    　}
    　return ret;
    }

    static void __exit globalvar_exit(void)
    {
    　int ret;
    　ret = unregister_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar");
    　if (ret)
    　{
    　　printk("globalvar unregister failure");
    　}
    　else
    　{
    　　printk("globalvar unregister success");
    　}
    }

    static ssize_t globalvar_read(struct file *filp, char *buf, size_t len, loff_t *off)
    {
    　//獲得信號(hào)量
    　if (down_interruptible(&sem))
    　{
    　　return - ERESTARTSYS;
    　}

    　//將global_var從內(nèi)核空間復(fù)制到用戶空間
    　if (copy_to_user(buf, &global_var, sizeof(int)))
    　{
    　　up(&sem);
    　　return - EFAULT;
    　}

    　//釋放信號(hào)量
    　up(&sem);

    　return sizeof(int);
    }

    ssize_t globalvar_write(struct file *filp, const char *buf, size_t len, loff_t *off)
    {
    　//獲得信號(hào)量
    　if (down_interruptible(&sem))
    　{
    　　return - ERESTARTSYS;
    　}

    　//將用戶空間的數(shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)核空間的global_var
    　if (copy_from_user(&global_var, buf, sizeof(int)))
    　{
    　　up(&sem);
    　　return - EFAULT;
    　}

    　//釋放信號(hào)量
    　up(&sem);
    　return sizeof(int);
    }

    module_init(globalvar_init);
    module_exit(globalvar_exit);

    　　接下來，我們給globalvar的驅(qū)動(dòng)程序增加open()和release()函數(shù)，并在其中借助自旋鎖來保護(hù)對(duì)全局變量int globalvar_count（記錄打開設(shè)備的進(jìn)程數(shù)）的訪問來實(shí)現(xiàn)設(shè)備只能被一個(gè)進(jìn)程打開（必須確保globalvar_count最多只能為1）：

    
	
    
		
			
    
				#include <linux/module.h>
    #include <linux/init.h>
    #include <linux/fs.h>
    #include <asm/uaccess.h>
    #include <asm/semaphore.h>

    MODULE_LICENSE("GPL");

    #define MAJOR_NUM 254

    static ssize_t globalvar_read(struct file *, char *, size_t, loff_t*);
    static ssize_t globalvar_write(struct file *, const char *, size_t, loff_t*);
    static int globalvar_open(struct inode *inode, struct file *filp);
    static int globalvar_release(struct inode *inode, struct file *filp);

    struct file_operations globalvar_fops =
    {
    　read: globalvar_read, write: globalvar_write, open: globalvar_open, release:
    globalvar_release,
    };

    static int global_var = 0;
    static int globalvar_count = 0;
    static struct semaphore sem;
    static spinlock_t spin = SPIN_LOCK_UNLOCKED;

    static int __init globalvar_init(void)
    {
    　int ret;
    　ret = register_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar", &globalvar_fops);
    　if (ret)
    　{
    　　printk("globalvar register failure");
    　}
    　else
    　{
    　　printk("globalvar register success");
    　　init_MUTEX(&sem);
    　}
    　return ret;
    }

    static void __exit globalvar_exit(void)
    {
    　int ret;
    　ret = unregister_chrdev(MAJOR_NUM, "globalvar");
    　if (ret)
    　{
    　　printk("globalvar unregister failure");
    　}
    　else
    　{
    　　printk("globalvar unregister success");
    　}
    }

    static int globalvar_open(struct inode *inode, struct file *filp)
    {
    　//獲得自選鎖
    　spin_lock(&spin);

    　//臨界資源訪問
    　if (globalvar_count)
    　{
    　　spin_unlock(&spin);
    　　return - EBUSY;
    　}
    　globalvar_count++;

    　//釋放自選鎖
    　spin_unlock(&spin);
    　return 0;
    }

    static int globalvar_release(struct inode *inode, struct file *filp)
    {
    　globalvar_count--;
    　return 0;
    }

    static ssize_t globalvar_read(struct file *filp, char *buf, size_t len, loff_t
    *off)
    {
    　if (down_interruptible(&sem))
    　{
    　　return - ERESTARTSYS;
    　}
    　if (copy_to_user(buf, &global_var, sizeof(int)))
    　{
    　　up(&sem);
    　　return - EFAULT;
    　}
    　up(&sem);
    　return sizeof(int);
    }

    static ssize_t globalvar_write(struct file *filp, const char *buf, size_t len,
    loff_t *off)
    {
    　if (down_interruptible(&sem))
    　{
    　　return - ERESTARTSYS;
    　}
    　if (copy_from_user(&global_var, buf, sizeof(int)))
    　{
    　　up(&sem);
    　　return - EFAULT;
    　}
    　up(&sem);
    　return sizeof(int);
    }

    module_init(globalvar_init);
    module_exit(globalvar_exit);

    　　為了上述驅(qū)動(dòng)程序的效果，我們啟動(dòng)兩個(gè)進(jìn)程分別打開/dev/globalvar。在兩個(gè)終端中調(diào)用./globalvartest.o測(cè)試程序，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程打開/dev/globalvar后，另外一個(gè)進(jìn)程將打開失敗，輸出"device open failure"，如下圖：

    
	
    
		
			
    
				
					
    圖片點(diǎn)擊可在新窗口打開查看
    
					
    輸出結(jié)果