Linux内核开发之并发控制(实例总结篇)

"小王，小王，别睡了，瞧你，咋还睡着了呢…"我催促他说.

"现在是公元前还是公元后啊，我的MM等急了没.."呵呵，看他一脸傻笑。

提醒各位路过的MM，如果没有男友的，可以联系小王，电话：拐拐拐。“什么，我的，呵呵，没办法，谁让我这有才呢..”

算算前边有关并发控制的有关内容，都到五了，一连来了十一招，今天也不好意思再卖官子了，做一个最后的实例总结篇，下一节，就要开始新的内容了哦，没赶上的可要加油了。

实例篇：1.定义带有设备并发控制方案的结构体(诸如信号量，自旋锁等，反正前边那么多了)

我是一名高手，告诉大家一个高手的习惯，就是喜欢也习惯把将某设备所使用的自旋锁，信号量等辅助手段也放到设备结构体中，就像下边这样：

struct csyncontrol_dev
{
    struct cdev cdev;//cdev结构体
    unsigned char mem[CSYNCONTROL_SIZE]; //设备内存
    struct semaphore sem;  //用于并发控制的信号量
}

然后，将信号量的初始化工作放到模块初始化部分里

int csycontrol_init(void)
{
    int result;
    dev_t devno = MKDEV(global_major,0);
    
    //申请设备号
     XXXXXX(参照前边Linux设备驱动之简单字符设备驱动(下))
    csycontrol_setup_cdev(csyncontrol_devp, 0);
    init_MUTEX(&csyncontrol_devp->sem);    //初始化信号量
     XXXXXX
}

以后在访问csyncontrol_dev中的共享资源时，需要首先获取这个信号量，访问完成后，随即释放掉这个信号量，比如下面的，写操作：

//csycontrol_read函数
static ssize_t csycontrol_read(struct file *filp,char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
        XXXXXX//叉叉的感觉好爽啊，，省去了不少功夫，呵呵

        if(down_interruptible(&dev->sem)) //获取信号量

        {

                return –ERESTARTSYS;

        }

	if (copy_to_user(buf,(void *)(dev->mem + p),count))
	{
		ret = -EFAULT;
	}
	else
	{
		*ppos += count;
		ret = count;
		printk(KERN_INFO "read %d byte(s) from %d",count,p);
	}
	up(&dev->sem);   //释放信号量

        return ret;
}

//csycontrol_write
static ssize_t csycontrol_write(struct file *filp, const char __user *buf,size_t size, loff_t *ppos)
{
	XXXXXX	

        if(down_interruptible(&dev->sem)) //获取信号量

         {

                return –ERESTARTSYS;

        }

        if (copy_from_user(dev->mem + p,buf, count))
		ret = -EFAULT;
	else
	{
		*ppos+= count;
		ret = count;
		printk(KERN_INFO "written %d bytes(s) from %d\n", count, p);
	}
        up(&dev->sem); //释放信号量

	return ret;
}

//csycontrol_ioctl函数
static int csycontrol_ioctl(struct inode *inodep, struct file *filp,unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
	struct csycontrol_dev *dev = filp->private_data;
	switch (cmd)
	{
		case MEM_CLEAR://清除全局内存

                        if(down_interruptible(&dev->sem)) //获取信号量

                           {

                           return –ERESTARTSYS;

                        }

                        memset(dev->mem, 0,GLOBALMEM_SIZE);

                        up(&dev->sem); //释放信号量
			printk(KERN_INFO "globalmem is set to zero\n");
			break;
		default:
			return - EINVAL;//其他不支持的命令
	}
	return 0;
}

代码部分也讲完了，说句真的，心里真是不平衡，前边讲了那么多，这里体现的时候它怎么就只有那两行代码呢..

最后，给小王把前面几个专题讲的各种同步机制总结比较一下(各位喜欢的话，也可以打印的哦，反正我是不会追这里要版权问题的，呵呵..)

                                 各种同步机制的比较

类型	机制	应用场合
spinlock	使用忙等方法，进程不挂起	(1)用于多处理器间共享数据 (2)在可抢占的内核线程里共享数据 (3)自旋锁适合于保持时间非常短的情况，它可以在任何上下文使用，比如中断上下文
信号量	阻塞式等待，进程挂起	(1)适合于共享区保持时间教长的情况 (2)只能用于进程上下文
原子操作	数据的原子访问	(1)共享简单的数据类型：整型，比特性 (2)适合高效率的场合
rwlock	特殊的自旋锁	(1)允许同时读共享资源，但只能有一个写 (2)读优先于写，读写不能同时
顺序锁	一种免锁机制，基于访问计数	(1)允许同时读共享资源，但只能有一个写 (2)写优先于读，读写不能同时
RCU	通过副本的免锁访问	(1)对读占主要的场合提供高性能 (2)读访问不必获取锁，不必执行原子操作或禁止中断
关闭中断	通过禁止中断的手段，排除单处理器上的并发，会导致中断延迟	(1)中断与正常进程共享数据 (2)多个中断共享数据 (3)临界区一般很短

“小王，我要说的，都说完了，不该说的，似乎也都说完了，从下次开始，我们就要从新的开始了----Linux设备驱动程序之阻塞/非阻塞IO,当然啦，前提是你要有下次，是不 …”