Linux设备驱动学习(3) 设备sleepy

水深无声 2022-06-13 06:59 271阅读 0赞

这个驱动程序可以在2.6.3x内核下编译通过。

sleepy是一个测试程序，当进程读设备时阻塞并进入等待队列，当写设备时则唤醒等待队列上的所有进程。

/*
     * sleepy.c -- the writers awake the readers
     *
     * Copyright (C) 2001 Alessandro Rubini and Jonathan Corbet
     * Copyright (C) 2001 O'Reilly & Associates
     *
     * The source code in this file can be freely used, adapted,
     * and redistributed in source or binary form, so long as an
     * acknowledgment appears in derived source files.  The citation
     * should list that the code comes from the book "Linux Device
     * Drivers" by Alessandro Rubini and Jonathan Corbet, published
     * by O'Reilly & Associates.   No warranty is attached;
     * we cannot take responsibility for errors or fitness for use.
     *
     * $Id: sleepy.c,v 1.7 2004/09/26 07:02:43 gregkh Exp $
     */
    
    #include <linux/module.h>
    #include <linux/init.h>
    
    #include <linux/sched.h>  /* current and everything */
    #include <linux/kernel.h> /* printk() */
    #include <linux/fs.h>     /* everything... */
    #include <linux/types.h>  /* size_t */
    #include <linux/wait.h>
    
    MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
    
    static int sleepy_major = 0;
    
    static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq);
    static int flag = 0;
    
    ssize_t sleepy_read (struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
    {
    	printk(KERN_DEBUG "process %i (%s) going to sleep\n",
    			current->pid, current->comm);
    	wait_event_interruptible(wq, flag != 0);//若等待条件不为真则进入等待队列wq，并等待条件为真
    	flag = 0;
    	printk(KERN_DEBUG "awoken %i (%s)\n", current->pid, current->comm);
    	return 0; /* EOF */
    }
    
    ssize_t sleepy_write (struct file *filp, const char __user *buf, size_t count,
    		loff_t *pos)
    {
    	printk(KERN_DEBUG "process %i (%s) awakening the readers...\n",
    			current->pid, current->comm);
    	flag = 1;
    	wake_up_interruptible(&wq);//唤醒等待队列wq上的所有进程
    	return count; /* succeed, to avoid retrial */
    }
    
    
    struct file_operations sleepy_fops = {
    	.owner = THIS_MODULE,
    	.read =  sleepy_read,
    	.write = sleepy_write,
    };
    
    
    int sleepy_init(void)
    {
    	int result;
    
    	/*
    	 * Register your major, and accept a dynamic number
    	 *///老式的字符设备注册函数，若sleepy_major为0，则动态分配主设备号和次设备号
    	result = register_chrdev(sleepy_major, "sleepy", &sleepy_fops);
    	if (result < 0)
    		return result;
    	if (sleepy_major == 0)
    		sleepy_major = result; /* dynamic */
    	return 0;
    }
    
    void sleepy_cleanup(void)
    {
    	unregister_chrdev(sleepy_major, "sleepy");
    }
    
    module_init(sleepy_init);
    module_exit(sleepy_cleanup);

**测试方法**  
先查看主设备号major  
\#cat /proc/devices | grep sleepy  
  
建立设备节点  
\#mknod /dev/sleepy c major 0

读设备  
\#cat > /dev/sleepy &  
可以多运行几次。

写设备

\#ls > /dev/sleepy  
  
可以看到，每写一次设备，都会有一个读进程返回。  
  
  
**1.**我一直在琢磨究竟wait\_event\_interruptible()中的可中断是什么意思。这里的中断是外部硬件中断？还是什么异常中断什么的，  
因为之前看过x86的cpu中断，还有什么软中断什么的，在我印象中有中断的很多概念。

然后我把程序中的wait\_event\_interruptible()和wake\_up\_interruptible()改成了wait\_event()和wake\_up()试了一下。  
唔。。读设备后进程确实无法用ctrl+C,ctrl+Z结束了，关闭终端窗口也无法结束进程。

明白了，这里的中断就是linux中信号产生的中断。

ps aux看一下发现进程的状态标志为D，man ps说是D Uninterruptible sleep。

**2.**我以次设备号为0 1 2 3 ....建立了设备节点，同样也可以使用，似乎次设备号可以随意值建立，应该是函数

**3.**另外书上说，这个程序中是有竞态的，在重置flag标志为0之前，可能会有多个进程会发现flag==1，这种竞态可能会导致崩溃。。唔，有那么严重么![疑问][doubt.gif]。

书上也说了，用原子方式检查就可以避免这种状态。

[doubt.gif]: /images/20220613/34d20f94170140de8e32d450e9ecee72.png