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    曙海教育集團論壇Linux專區Linux驅動開發 → 深入淺出Linux設備驅動之并發控制(2)


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    主題:深入淺出Linux設備驅動之并發控制(2)

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    深入淺出Linux設備驅動之并發控制(2)  發帖心情 Post By:2010-11-24 11:46:56

    下面進入對并發控制的實戰。首先,在globalvar的驅動程序中,我們可以通過信號量來控制對int global_var的并發訪問,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)
    {
     //獲得信號量
     if (down_interruptible(&sem))
     {
      return - ERESTARTSYS;
     }

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

     //釋放信號量
     up(&sem);

     return sizeof(int);
    }

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

     //將用戶空間的數據復制到內核空間的global_var
     if (copy_from_user(&global_var, buf, sizeof(int)))
     {
      up(&sem);
      return - EFAULT;
     }

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

    module_init(globalvar_init);
    module_exit(globalvar_exit);

      接下來,我們給globalvar的驅動程序增加open()和release()函數,并在其中借助自旋鎖來保護對全局變量int globalvar_count(記錄打開設備的進程數)的訪問來實現設備只能被一個進程打開(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);

      為了上述驅動程序的效果,我們啟動兩個進程分別打開/dev/globalvar。在兩個終端中調用./globalvartest.o測試程序,當一個進程打開/dev/globalvar后,另外一個進程將打開失敗,輸出"device open failure",如下圖:

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    輸出結果

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