標(biāo)題：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(guò)信號(hào)量來(lái)控制對(duì)int global_var的并發(fā)訪問(wèn)，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(lái)，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(lái)保護(hù)對(duì)全局變量int globalvar_count（記錄打開(kāi)設(shè)備的進(jìn)程數(shù)）的訪問(wèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備只能被一個(gè)進(jìn)程打開(kāi)（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(wèn) 　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(kāi)/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(kāi)/dev/globalvar后，另外一個(gè)進(jìn)程將打開(kāi)失敗，輸出"device open failure"，如下圖：

輸出結(jié)果