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分类: LINUX

2008-08-03 11:26:13

一、定义:

/linux/include/linux/mutex.h

struct  {
        /* 1: unlocked, 0: locked, negative: locked, possible waiters */
                        ;
                      ;
        struct         ;
#ifdef 
        struct       *;
        const char              *;
        void                    *;
#endif
#ifdef 
        struct       ;
#endif
};

二、作用及访问规则:

互斥锁主要用于实现内核中的互斥访问功能。内核互斥锁是在原子 API 之上实现的,但这对于内核用户是不可见的。对它的访问必须遵循一些规则:同一时间只能有一个任务持有互斥锁,而且只有这个任务可以对互斥锁进行解锁。互斥锁不能进行递归锁定或解锁。一个互斥锁对象必须通过其API初始化,而不能使用memset或复制初始化。一个任务在持有互斥锁的时候是不能结束的。互斥锁所使用的内存区域是不能被释放的。使用中的互斥锁是不能被重新初始化的。并且互斥锁不能用于中断上下文。但是互斥锁比当前的内核信号量选项更快,并且更加紧凑,因此如果它们满足您的需求,那么它们将是您明智的选择。

三、各字段详解:

1atomic_t count;

指示互斥锁的状态:

1 没有上锁,可以获得

0 被锁定,不能获得

负数 被锁定,且可能在该锁上有等待进程

初始化为没有上锁。

2spinlock_t wait_lock;

等待获取互斥锁中使用的自旋锁。在获取互斥锁的过程中,操作会在自旋锁的保护中进行。初始化为为锁定。

3struct list_head wait_list;

等待互斥锁的进程队列。

四、操作:

1、定义并初始化:

struct mutex mutex;

mutex_init(&mutex);

# () \

do { \

static struct ; \

\

((), #mutex, &); \

} while (0)

void

(struct *, const char *, struct *)

{

(&->, 1);

(&->);

(&->);

(, , );

}

直接定于互斥锁mutex并初始化为未锁定,己count1wait_lock为未上锁,等待队列wait_list为空。

2、获取互斥锁:

(1)具体参见linux/kernel/mutex.c

void (struct *);

获取互斥锁。实际上是先给count做自减操作,然后使用本身的自旋锁进入临界区操作。首先取得count的值,在将count置为-1,判断如果原来count的置为1,也即互斥锁可以获得,则直接获取,跳出。否则进入循环反复测试互斥锁的状态。在循环中,也是先取得互斥锁原来的状态,在将其之为-1,判断如果可以获取(等于1),则退出循环,否则设置当前进程的状态为不可中断状态,解锁自身的自旋锁,进入睡眠状态,待被在调度唤醒时,再获得自身的自旋锁,进入新一次的查询其自身状态(该互斥锁的状态)的循环。

(2)具体参见linux/kernel/mutex.c

int (struct *)

mutex_lock()一样,也是获取互斥锁。在获得了互斥锁或进入睡眠直到获得互斥锁之后会返回0。如果在等待获取锁的时候进入睡眠状态收到一个信号(被信号打断睡眠),则返回_EINIR

(3)具体参见linux/kernel/mutex.c

int fastcall __sched mutex_trylock(struct mutex *lock);

试图获取互斥锁,如果成功获取则返回1,否则返回0,不等待。

3、释放互斥锁:

具体参见linux/kernel/mutex.c

void fastcall mutex_unlock(struct mutex *lock);

释放被当前进程获取的互斥锁。该函数不能用在中断上下文中,而且不允许去释放一个没有上锁的互斥锁。

五、使用形式:

struct mutex mutex;

mutex_init(&mutex); /*定义*/

...

mutex_lock(&mutex); /*获取互斥锁*/

... /*临界资源*/

mutex_unlock(&mutex); /*释放互斥锁*/


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