详解Linux设备驱动中的阻塞与非阻塞

「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。 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」 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。 #include #include #include #include #include #include MODULE_LICENSE("GPL"); #define MAJOR_NUM 254 static ssize_t globalvar_read(struct file *， char *， size_t， loff_t*);static ssize_t globalvar_write(struct file *， const char *， size_t， loff_t*); struct 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) { printk("globalvar register failure");} else { printk("globalvar register success");init_MUTEX(&sem);init_waitqueue_head(&outq);} return ret;} static void __exit globalvar_exit(void) { 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) { //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))) { 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) { if (down_interruptible(&sem)) { 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。 */ wake_up_interruptible(&outq);return sizeof(int);} module_init(globalvar_init);module_exit(globalvar_exit); 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? 用来对本驱动进行测试的参考应用程序为：「读程序」 #include #include #include #include main() { 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) { close(fd);break;} else { printf("device open failure\n");} 「写程序」 #include #include #include #include main() { int fd， num;fd = open("/dev/globalvar"， O_RDWR， S_IRUSR | S_IWUSR);if (fd != - 1) { while (1) { 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");}