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--  Linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)  (http://www.martymets.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.martymets.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(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（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/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：

輸出結(jié)果

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