Linux认证:Linux设备驱动中非阻塞操作

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Linux认证:Linux设备驱动中非阻塞操作
「阻塞与非阻塞定义」
阻塞操作是指，在执行设备操作时，若不能获得资源，则进程挂起直到满足可操作的条件再进行操作。被挂起的进程进入sleep 状态，被从调度器的运行队列移走，直到等待的条件被满足。
4 u/ p. k0 v. ~非阻塞操作的进程在不能进行设备操作时，并不挂起。
「阻塞实例」
$ y4 L; @) J6 N, k多个进程对驱动中的全局变量，有的读有的写，用阻塞机制来保证只有在某个进程写过之后，其他进程在能够读这个变量。
5 P: I% D; s" W( k' H# {#include 《linux/module.h》 #include 《linux/init.h》 #include 《linux/fs.h》 #include 《asm/uaccess.h》 #include 《linux/wait.h》 #include 《asm/semaphore.h》
MODULE_LICENSE（“GPL”）；
# o( x6 [! w) ]  ]" f#define MAJOR_NUM 254
3 m$ T3 h7 J$ D1 hstatic ssize_t globalvar_read（struct file *， char *， size_t， loff_t*）；static ssize_t globalvar_write（struct file *， const char *， size_t， loff_t*）；
3 r  M4 o" ^& f, \# Q: kstruct file_operations globalvar_fops = { read： globalvar_read，write： globalvar_write，}；
static int global_var = 0；static struct semaphore sem；static wait_queue_head_t outq；//定义等待队列头static int flag = 0；//阻塞条件static int __init globalvar_init（void）
{ int ret；ret = register_chrdev（MAJOR_NUM， “globalvar”， &globalvar_fops）；if （ret）
6 o2 w) l6 }0 a{ printk（“globalvar register failure”）；} else { printk（“globalvar register success”）；init_MUTEX（&sem）；init_waitqueue_head（&outq）；} return ret；} static void __exit globalvar_exit（void）
% ~# ]" R) u' |6 [5 M{ int ret；ret = unregister_chrdev（MAJOR_NUM， “globalvar”）；if （ret）
{ printk（“globalvar unregister failure”）；} else { printk（“globalvar unregister success”）；}
static ssize_t globalvar_read（struct file *filp， char *buf， size_t len， loff_t *off）
2 T8 _# b$ m7 o! i{ //等待数据可获得if （wait_event_interruptible（outq， flag ！= 0））//在这里让调用自己的进程进入挂起状态，直到满/ //足后面的条件才脱离挂起状态{ return - ERESTARTSYS；} if （down_interruptible（&sem））
{ return - ERESTARTSYS；} flag = 0； //阻塞条件在这里发生改变，意味着每次只能对这个变量读一次，除非再次给这个//变量赋了新值。


if （copy_to_user（buf， &global_var， sizeof（int）））
, X. c" S+ o) T5 l3 f% K" Z{ up（&sem）；return - EFAULT；} up（&sem）；return sizeof（int）；}
static ssize_t globalvar_write（struct file *filp， const char *buf， size_t len，loff_t *off）
3 N4 L9 s. w' S% d2 C2 `{ if （down_interruptible（&sem））
  {; L9 Q6 I4 L& C. O{ return - ERESTARTSYS；} if （copy_from_user（&global_var， buf， sizeof（int）））
{ up（&sem）；return - EFAULT；} up（&sem）；flag = 1；//阻塞条件在这里发生改变，意味着可以挂起的进程可以解禁了/*通知数据可获得前面调用驱动read函数的进程被调整到了挂起状态，只有当满足一个条件的时候才会从挂起状态摆脱。这个地方注意了，并没有一个机制自动的检测条件，或者条件改变的时候，自动通知内核改变进程的状态。而是，我们需要调用函数去手动唤醒等待队列，队列会检测条件，如果条件满足，那么解禁进程，如果条件不满足，进程依然被封印。
8 R  L! c1 I/ C$ L7 U/ g*/ wake_up_interruptible（&outq）；return sizeof（int）；} module_init（globalvar_init）；module_exit（globalvar_exit）；
* z+ S0 `; d$ k' B+ y% L这里有一个问题，等待队列应该可能会有多个被封印的进程，在这种情况下：1. 后面的进程能否被前面的进程更早的解禁？
2. 每次通过函数试图唤醒队列的时候，队列对条件的检测机制是怎样的？是否一个一个的进程顺序的检测各自的条件吗？
  V. a% N0 B% e9 ~" K用来对本驱动进行测试的参考应用程序为：「读程序」
#include 《sys/types.h》 #include 《sys/stat.h》 #include 《stdio.h》 #include 《fcntl.h》 main（）
  k6 A4 y+ U4 [{ int fd， num；fd = open（“/dev/globalvar”， O_RDWR， S_IRUSR | S_IWUSR）；if （fd ！= - 1）
{ while （1）
{ read（fd， &num， sizeof（int））； //程序将阻塞在此语句，除非有针对globalvar 的输入printf（“The globalvar is %d\n”， num）；//如果输入是0，则退出if （num == 0）
: Z( h4 Q" w. i+ E. g; Z, x{ close（fd）；break；} else { printf（“device open failure\n”）；}
; u9 u3 ~0 w2 q  B「写程序」
5 r$ J: B( c8 D/ P$ m0 K#include 《sys/types.h》 #include 《sys/stat.h》 #include 《stdio.h》 #include 《fcntl.h》 main（）
{ int fd， num；fd = open（“/dev/globalvar”， O_RDWR， S_IRUSR | S_IWUSR）；if （fd ！= - 1）
' s2 z8 X/ o/ T& |0 U, i3 D{ while （1）
& n2 d- W8 n, f8 h{ printf（“Please input the globalvar：\n”）；scanf（“%d”， &num）；write（fd， &num， sizeof（int））；//如果输入0，退出if （num == 0）
{ close（fd）；break；} else { printf（“device open failure\n”）；}