驱动-互斥锁

互斥锁可以说是“量值” 为 1 的
信号量， 最终实现的效果相同， 既然有了信号量， 那为什么还要有互斥锁呢？ 这就是我们这里需要了解并掌握的

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参考资料

前面了解了原子操作和自旋锁，当然还有之前的字符设备相关操作，前面基础知识还是需要重点掌握的，才能将知识点串联起来：

接下来还是以前面字符设备 动态参数传递实验为基础，打开访问字符设备实验。 所以以前知识点 建议了解
在字符设备这块内容，所有知识点都是串联起来的，需要整体来理解，缺一不可，建议多了解一下基础知识
驱动-申请字符设备号
驱动-注册字符设备
驱动-创建设备节点
驱动-字符设备驱动框架
驱动-杂项设备
驱动-内核空间和用户空间数据交换
驱动-文件私有数据
Linux驱动之 原子操作
Linux驱动—原子操作
驱动-自旋锁
驱动-自旋锁死锁
驱动-信号量

互斥锁的介绍

• 将信号量量值设置为 1， 最终实现的就是互斥效果， 这里要了解的互斥锁功能相同， 虽然两者功能相同但是具体的实现方式是不同的， 但是使用互斥锁效率更高、更简洁， 所以如果使用到的信号量“量值”为 1，一般将其修改为使用互斥锁实现。当有多个线程几乎同时修改某一个共享数据的时候， 需要进行同步控制。线程同步能够保证多个线程安全访问竞争资源， 最简单的同步机制是引入互斥锁。

• 互斥锁为资源引入一个状态： 锁定或者非锁定。 某个线程要更改共享数据时， 先将其锁定， 此时资源的状态为“锁定” ， 其他线程不能更改；直到该线程释放资源， 将资源的状态变成“非锁定” ， 其他的线程才能再次锁定该资源。 互斥锁保证了每次只有一个线程进行写入操作，从而保证了多线程情况下数据的正确性， 能够保证多个线程访问共享数据不会出现资源竞争及数据错误

互斥锁结构体 - mutex

struct mutex {
   
   
    atomic_t count;          // 锁计数器：1-未锁，0-已锁，负值-有等待者
    spinlock_t wait_lock;    // 保护等待队列的自旋锁
    struct list_head wait_list; // 等待该锁的进程队列
};

互斥锁 API

互斥锁实验

源码程序-mutex.c

这个源码程序，用到的还是访问字符设备的最基本内容来讲解，另外添加了 互斥锁api 来规避并发和竞争

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/kdev_t.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/atomic.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/mutex.h>

 
struct mutex mutex_test;//定义mutex类型的互斥锁结构体变量mutex_test


static int open_test(struct  inode  *inode,struct file *file)
 {
   
   
    printk("\n this is open_test \n");
	mutex_lock(&mutex_test);//互斥锁加锁
    return 0;
 };
 

static ssize_t read_test(struct file *file,char __user *ubuf,size_t len,loff_t *off)
{
   
   
	int ret;
	char kbuf[10] = "topeet";//定义char类型字符串变量kbuf
	printk("\nthis is read_test \n");
	ret = copy_to_user(ubuf,kbuf,strlen(kbuf));//使用copy_to_user接收用户空间传递的数据
	if (ret != 0){
   
   
		printk("copy_to_user is error \n");
	}
	printk("copy_to_user is ok \n");
	return 0;
}
static char kbuf[10] = {
   
   0};//定义char类型字符串全局变量kbuf
static ssize_t write_test(struct file