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分类: LINUX

2010-07-26 17:12:55

本文将一个简单的字符驱动程序<1>中的cjf_chdev.c文件进行修改实现了并发控制的简单字符设备基于内核2.6.32-24,下面是修改后的代码:

/***********************************************************************
 *文件名称:cjf_chdev.c
 *简要描述:在cjf_chdev.c中增加信号量对cjf_chdev_var进行互斥保护
 *当前版本:2.0
 *作者:Ceagle
 *修改说明:在多道处理程序中,用户对设备的并发访问是无法避免的,如果处理不
 *       当,会造成使用错误甚至死机,为了保证设备正常使用,设备驱动程序
 *       必须具备并发控制功能。
 ***********************************************************************/

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/fs.h>
#include <asm/uaccess.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Ceagle");

#define MAJOR_NUM 250 //定义主设备号为250,如果为0,表示内核动态分配设备号

#define DEVICE_NAME "cjf_chdev" //定义设备号的名称

#define DATA_NUM 20 //写入设备的字符串的最大长度


//声明读数据函数

static ssize_t cjf_chdev_read(struct file *filp,char *,size_t,loff_t *);
//声明写数据函数

static ssize_t cjf_chdev_write(struct file *filp,char *,size_t,loff_t *);
//定义写入设备的字符串数组

static char cjf_chdev_var[DATA_NUM] ;
//定义信号量

static struct semaphore sem;
static const struct file_operations cjf_chdev_fops =
{
    .read = cjf_chdev_read,
    .write = cjf_chdev_write,
};

static ssize_t cjf_chdev_read(struct file *filp,char *buf,size_t count,loff_t *f_pos)
{    
    //down_interruptible(&sem)函数用于获取信号量,如果sem大于0就减1

    //返回sem;如果sem=0,就使进程进入休眠状态;该函数相当于信号量的

    //P操作.

    if (down_interruptible(&sem)) {
        return -ERESTARTSYS;                    
    }

    //从内核拷贝数据到用户空间

    if (copy_to_user(buf,&cjf_chdev_var,sizeof(cjf_chdev_var))) {
        
        //up函数用于释放信号量,并将sem加1,接着唤醒处于等待状态的进程

        //相当于信号量的V操作

        up(&sem);
        return -EFAULT;
    }

    up(&sem);
    return sizeof(cjf_chdev_var);
}
static ssize_t cjf_chdev_write(struct file *filp,char *buf,size_t count,loff_t *f_pos)
{
    if (down_interruptible(&sem)) {
        return -ERESTARTSYS;                    
    }
    //从用户空间拷贝数据到内核空间

    if (copy_from_user(&cjf_chdev_var,buf,sizeof(cjf_chdev_var))) {
        up(&sem);
        return -EFAULT;
    }
    up(&sem);
    return sizeof(cjf_chdev_var);
}

static int __init cjf_chdev_init(void)
{
    int reg;

    //使用函数register_chrdev将主设备号和设备名注册到内核中,

    //如果注册成功,返回0,否则返回负数;

    //如果成功注册动态分配的设备,则返回设备号

    reg = register_chrdev(MAJOR_NUM,DEVICE_NAME,&cjf_chdev_fops);
    if (reg) {
        printk("register fail!\n");
    } else {
        printk("register success!\n");
        init_MUTEX(&sem);//初始化一个互斥锁,并将信号量设置为,1表示可用

    }
    return reg;
}

static void __exit cjf_chdev_exit(void)
{
      //使用register_chrdev将设备号和设备名从内核卸载

    unregister_chrdev(MAJOR_NUM,DEVICE_NAME);
    printk("chardev has been unregistered!\n");
}

module_init(cjf_chdev_init);
module_exit(cjf_chdev_exit);

使用信号量以后,当两个以上的用户进程对cjf_chdev_var变量进行访问时,就不会出现写入设备数据和读出设备数据不一致的情况了
更多阅读:
一个简单的字符驱动程序<1>
一个简单的字符驱动程序<3>(自旋锁)
一个简单的字符驱动程序<4>(同步控制)
一个简单的字符驱动程序<5>(中断处理)

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