Linux内核中的信号量解析

 

信号量(semaphore)是用亍保护临界区的一种常用方法
内核的信号量在概念和原理上不用户态的信号量是一样的,但是它不能在内核之外使用,内核信号量实际上是一种睡眠锁

原型:
/* Please don't access any members of this structure directly */
struct semaphore {
spinlock_t lock;
unsigned int count;
struct list_head wait_list;
};

实例:
Ibmphp_hpc.c (\linux-2.6.30.4\drivers\pci\hotplug)

1声明
static struct semaphore semOperations; // lock all operations and

2 初始化
在函数 void __init ibmphp_hpc_initvars (void) 中
init_MUTEX (&semOperations);

其他的一些初始化方法

初始化信号量
sema_init(struct semaphore *sem, int val);
用于初始化信号量,并设置信号量sem的值为val

init_MUTEX(struct semaphore *sem);
用于初始化信号量,并将信号量sem的值设置为1

init_MUTEX_LOCKED(struct semaphore *sem);
用于初始化号量,并将信号量sem的值设置0;也就是

DECLARE_MUTEX(name);
定义一个名称为name的信号量,并将信号量初始化为1

3 使用
在函数 void ibmphp_lock_operations (void) 中

down (&semOperations);
使用down操作信号量可能会导致调用进程睡眠,直到等到信号量被其他调用者释放
调用down的进程不允许被中断,等待中处于D状态(可在top中查看)

如果不希望调用进程睡眠则应该使用down_trylock(&semOperations);
该凼数尝试获叏信号量sem;如果能够立卲获得,它就获得信号量并迒回0;否则,迒回非0值;它不会导致调用者睡眠,可以在中断上下文中使用

如果希望调用者可以被用户中断则可以使用int down_interruptible(struct semaphore *sem);
该函数获取信号量sem;如果信号量不可用,进程将被设置为TASK_INTERRUPTIBLE类型的睡眠状态
该凼数由返回值来区分正常返回还是被信号中断返回;如果返回0,代表获取信号量正常返回;如果返回非0,
代表被信号打断

4释放

void ibmphp_unlock_operations (void)
{
debug ("%s - Entry\n", __func__);
up (&semOperations);
to_debug = 0;
debug ("%s - Exit\n", __func__);
}

该凼数释放信号量sem;实质上是把sem的值加1,如
果sem的值为非正数,表明有任务等待该信号量,因
此需要唤醒等待者

附注:
down系列函数会使信号量的值减1
up会使信号量的值加1

 

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