请教驱动程序中信号量/自旋锁的使用问题。

xidianunix

各位大侠：
    在编写字符设备驱动过程中，需要考虑多个线程同时访问该字符设备的问题，需要互斥保护，同一时刻只允许一个线程对字符设备进行读写。但不知道用信号量还是自旋锁更好（自己理解感觉自旋锁似乎不适合用在这里），请各位大侠指点。
    我的驱动中write方法函数结构如下：
    write(..., ..., ...)
      {
          copy_from_usr();//将用户空间的数据传递到内核空间
      
       check_state();//查询设备状态是否可写，如果可写继续执行，不可写则等待一段时间后write返回

       dma_transfer();//发起DMA传输
       wait_dma_transfer_complete();//等待DMA传输结束，DMA传输结束条件在我编写的另一个DMA中断处理函数中赋值，500ms未触发DMA传输结束中断则超时返回

       after_process();//后续处理，根据DMA中断处理函数中的设置的结果，判断本次写操作是否成功，返回相应的值
      }


    read方法函数结构如下：
   read(..., ..., ...)
    {
        read_from_circle_buf();//从内核空间一个循环缓冲区中读取数据，该循环缓冲区的数据在我编写的另一个中断处理函数中写入，该中断处理函数处理字符设备发来的数据

      copy_to_usr();//将数据传递到用户空间
    }

瀚海书香

回复 1# xidianunix
如果对实时性要去不是太高的话，建议用信号量。自旋锁不太适合这种长时间等待的环境。

   

xidianunix

那么在进入read/write函数后，首先获取信号量，函数返回前释放信号量，应该是没问题的吧？即使中间有等待dma传输结束中断也没问题吧？

瀚海书香

回复 3# xidianunix
自旋锁
        spinlock_t数据类型，spin_lock(&lock)和spin_unlock(&lock)是加锁和解锁
        等待解锁的进程将反复检查锁是否释放，而不会进入睡眠状态(忙等待)，所以常用于短期保护某段代码
        同时，持有自旋锁的进程也不允许睡眠，不然会造成死锁——因为睡眠可能造成持有锁的进程被重新调度，而再次申请自己已持有的锁
        如果是单核处理器，则自旋锁定义为空操作，因为简单的关闭中断即可实现互斥
互斥量
        struct mutex数据类型，mutex_lock(struct mutex *lock)和mutex_unlock(struct mutex *lock)是加锁和解锁
        竞争互斥量时需要进行进程睡眠和唤醒，代价较高，所以不适于短期代码保护，适用于保护较长的临界区


互斥量不能用于中断环境中。互斥量操作期间，运行被中断打断。所有你的场景应该是合适用互斥量的。
   

xidianunix

回复 4# 瀚海书香

谢谢瀚海书香的回复。
我在驱动程序中加入了信号量进行保护，用来保证对设备读/写操作的互斥，读操作和写操作可同时进行，不能同时读或者同时写，如下：
1、声明2个信号量：static int DECLARE_MUTEX(write_sem);     static int DECLARE_MUTEX(read_sem);
2、在进入write或read函数后，获取信号量：down(&xxx_sem);
3、在write或read函数返回前，释放信号量：up(&xxx_sem);

麻烦您再看看是否OK？以前没写过内核互斥的代码，非常感谢！

   

瀚海书香

回复 5# xidianunix

谢谢瀚海书香的回复。
我在驱动程序中加入了信号量进行保护，用来保证对设备读/写操作的互斥，读操作和写操作可同时进行，不能同时读或者同时写，如下：
1、声明2个信号量：static int DECLARE_MUTEX(write_sem);     static int DECLARE_MUTEX(read_sem);
2、在进入write或read函数后，获取信号量：down(&xxx_sem);
3、在write或read函数返回前，释放信号量：up(&xxx_sem);

麻烦您再看看是否OK？以前没写过内核互斥的代码，非常感谢！

这样写是可以的。不过一般的驱动程序都是可以被信号打断的，这也是很多应用程序调用系统调用read/write都会处理EINTR错误。所以最好这样写：

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

........



up(&xxx_sem);