字符设备驱动程序学习笔记四

竟争与互斥

程序调试

1 打印调试信息 printk

定义全局打印

示例代码如下：

#ifdef PDEBUG

#define PLOG(fmt,args...) printk(KERN_DEBUG "scull:",fmt,##args)

#else

/*do nothing*/

#define PLOG(fmt,args...)

#endif

在makefile中定义PDEBUG的值

示例代码如下：

DEBUG=y

ifeq($(DEBUG),y)

DEBFLAGS=-O2 -g -D PDEBUG

else

DEBFLAGS=-O2

endif

cflags+=$(DEBFLAGS)

2 调试器调试 kdb kgdb

3 查询调试

4 通过内核配置工具中的kernel hacking菜单

5 通过监视调试strace

并发与竟态

并发： 多个执行单元同时被执行

竞态：并发的执行单元对共享资源的访问导致的竞争状态

示例代码如下：

if(copy_from_user(&dev->data[pos]),buf,count)

ret=-EFAULT;

goto out;

加锁 互斥

spin_lock机制

semaphore机制

信号量

如果一个任务相要获得已经被占用的信号量时，信号量将会将这个进程放入一个

等待队列，然后让其睡眠，当持有信号量的进程将信号释放后，处于等待队列中

的任务被子唤醒

在<asm/semaphore.h>定义

定义信号量

struct semaphore sem;

初始人信号量

/*设置信号量的初值为val*/

void sema_init(struct semaphore *sem,int val)

互斥体必须在运行时被初始化

/*初始化一个互斥锁，把sem的值设为1 */

void init_MUTE(struct semphore *sem)

/*同上，将sem设置为0，为已锁状态*/

void init_MUTEX_LOCKED(struct semaphore *sem)

/*定义初始化为1*/

DECLARE_MUTEX(name)

/*定义初如化为0*/

DECLARE_MUTEX_LOCKED(name)

获取信号量

/*不建议使用，可能会导致程序睡眠，不能在中断上下文使用该函数*/

void down(struct semaphore *sem)

/*如果信号量不可用，进程将被置为TASK_INTERRUPTIBLE*/

int down_interruptible(struct semaphore *sem)

/*如果信号量不可用，置为TASK_KILLABLE*/

down_killable(struct semaphore *sem)

释放信号量

/*把sem的值加1，如果sem的值为非正数，表明有任务等待，唤醒这些等待者*/

void up(struct semaphore *sem)

自旋锁

最多只能被一个可执行单元持有，不会引起调用者睡眠

如果一个执行线程想要获得一个已经被持有的自旋锁，就会一直进行忙循环，查

看是否被释放

/*初始化自旋锁*/

spin_lock_init(x)

/*获取自旋锁,不成功则一直自旋在那里*/

spin_lock(lock)

/*获取自旋锁，直接返回真假，不会一直等待*/

spin_trylock(lock)

/*释放自旋锁*/

spin_unlock(lock)

自旋锁与信号量的使用场景

自旋锁 只有一个持有者

时间较短的情况

信号量 多个持有者

保持时间较长的情况