5.8. 快速参考 · Linux 设备驱动 (第三版)

## 5.8. 快速参考本章已介绍了很多符号给并发的管理. 最重要的这些在此总结: ~~~ #include <asm/semaphore.h> ~~~ 定义旗标和其上操作的包含文件. ~~~ DECLARE_MUTEX(name); DECLARE_MUTEX_LOCKED(name); ~~~ 2 个宏定义, 用来声明和初始化一个在互斥模式下使用的旗标. ~~~ void init_MUTEX(struct semaphore *sem); void init_MUTEX_LOCKED(struct semaphore *sem); ~~~ 这 2 函数用来在运行时初始化一个旗标. ~~~ void down(struct semaphore *sem); int down_interruptible(struct semaphore *sem); int down_trylock(struct semaphore *sem); void up(struct semaphore *sem); ~~~ 加锁和解锁旗标. down 使调用进程进入不可打断睡眠, 如果需要; down_interruptible, 相反, 可以被信号打断. down_trylock 不睡眠; 相反, 它立刻返回如果旗标不可用. 加锁旗标的代码必须最终使用 up 解锁它. ~~~ struct rw_semaphore; init_rwsem(struct rw_semaphore *sem); ~~~ 旗标的读者/写者版本和初始化它的函数. ~~~ void down_read(struct rw_semaphore *sem); int down_read_trylock(struct rw_semaphore *sem); void up_read(struct rw_semaphore *sem); ~~~ 获得和释放对读者/写者旗标的读存取的函数. ~~~ void down_write(struct rw_semaphore *sem); int down_write_trylock(struct rw_semaphore *sem); void up_write(struct rw_semaphore *sem); void downgrade_write(struct rw_semaphore *sem); ~~~ 管理对读者/写者旗标写存取的函数. ~~~ #include <linux/completion.h> DECLARE_COMPLETION(name); init_completion(struct completion *c); INIT_COMPLETION(struct completion c); ~~~ 描述 Linux completion 机制的包含文件, 已经初始化 completion 的正常方法. INIT_COMPLETION 应当只用来重新初始化一个之前已经使用过的 completion. ~~~ void wait_for_completion(struct completion *c); ~~~ 等待一个 completion 事件发出. ~~~ void complete(struct completion *c); void complete_all(struct completion *c); ~~~ 发出一个 completion 事件. completion 唤醒, 最多, 一个等待着的线程, 而 complete_all 唤醒全部等待者. ~~~ void complete_and_exit(struct completion *c, long retval); ~~~ 通过调用 complete 来发出一个 completion 事件, 并且为当前线程调用 exit. ~~~ #include <linux/spinlock.h> spinlock_t lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED; spin_lock_init(spinlock_t *lock); ~~~ 定义自旋锁接口的包含文件, 以及初始化锁的 2 个方法. ~~~ void spin_lock(spinlock_t *lock); void spin_lock_irqsave(spinlock_t *lock, unsigned long flags); void spin_lock_irq(spinlock_t *lock); void spin_lock_bh(spinlock_t *lock); ~~~ 加锁一个自旋锁的各种方法, 并且, 可能地, 禁止中断. ~~~ int spin_trylock(spinlock_t *lock); int spin_trylock_bh(spinlock_t *lock); ~~~ 上面函数的非自旋版本; 在获取锁失败时返回 0, 否则非零. ~~~ void spin_unlock(spinlock_t *lock); void spin_unlock_irqrestore(spinlock_t *lock, unsigned long flags); void spin_unlock_irq(spinlock_t *lock); void spin_unlock_bh(spinlock_t *lock); ~~~ 释放一个自旋锁的相应方法. ~~~ rwlock_t lock = RW_LOCK_UNLOCKEDrwlock_init(rwlock_t *lock); ~~~ 初始化读者/写者锁的 2 个方法. ~~~ void read_lock(rwlock_t *lock); void read_lock_irqsave(rwlock_t *lock, unsigned long flags); void read_lock_irq(rwlock_t *lock); void read_lock_bh(rwlock_t *lock); ~~~ 获得一个读者/写者锁的读存取的函数. ~~~ void read_unlock(rwlock_t *lock); void read_unlock_irqrestore(rwlock_t *lock, unsigned long flags); void read_unlock_irq(rwlock_t *lock); void read_unlock_bh(rwlock_t *lock); ~~~ 释放一个读者/写者自旋锁的读存取. ~~~ void write_lock(rwlock_t *lock); void write_lock_irqsave(rwlock_t *lock, unsigned long flags); void write_lock_irq(rwlock_t *lock); void write_lock_bh(rwlock_t *lock); ~~~ 获得一个读者/写者锁的写存取的函数. ~~~ void write_unlock(rwlock_t *lock); void write_unlock_irqrestore(rwlock_t *lock, unsigned long flags); void write_unlock_irq(rwlock_t *lock); void write_unlock_bh(rwlock_t *lock); ~~~ 释放一个读者/写者自旋锁的写存取的函数. ~~~ #include <asm/atomic.h> atomic_t v = ATOMIC_INIT(value); void atomic_set(atomic_t *v, int i); int atomic_read(atomic_t *v); void atomic_add(int i, atomic_t *v); void atomic_sub(int i, atomic_t *v); void atomic_inc(atomic_t *v); void atomic_dec(atomic_t *v); int atomic_inc_and_test(atomic_t *v); int atomic_dec_and_test(atomic_t *v); int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v); int atomic_add_negative(int i, atomic_t *v); int atomic_add_return(int i, atomic_t *v); int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v); int atomic_inc_return(atomic_t *v); int atomic_dec_return(atomic_t *v); ~~~ 原子地存取整数变量. atomic_t 变量必须只通过这些函数存取. ~~~ #include <asm/bitops.h> void set_bit(nr, void *addr); void clear_bit(nr, void *addr); void change_bit(nr, void *addr); test_bit(nr, void *addr); int test_and_set_bit(nr, void *addr); int test_and_clear_bit(nr, void *addr); int test_and_change_bit(nr, void *addr); ~~~ 原子地存取位值; 它们可用做标志或者锁变量. 使用这些函数阻止任何与并发存取这个位相关的竞争情况. ~~~ #include <linux/seqlock.h> seqlock_t lock = SEQLOCK_UNLOCKED; seqlock_init(seqlock_t *lock); ~~~ 定义 seqlock 的包含文件, 已经初始化它们的 2 个方法. ~~~ unsigned int read_seqbegin(seqlock_t *lock); unsigned int read_seqbegin_irqsave(seqlock_t *lock, unsigned long flags); int read_seqretry(seqlock_t *lock, unsigned int seq); int read_seqretry_irqrestore(seqlock_t *lock, unsigned int seq, unsigned long flags); ~~~ 获得一个 seqlock-保护的资源的读权限的函数. ~~~ void write_seqlock(seqlock_t *lock); void write_seqlock_irqsave(seqlock_t *lock, unsigned long flags); void write_seqlock_irq(seqlock_t *lock); void write_seqlock_bh(seqlock_t *lock); ~~~ 获取一个 seqlock-保护的资源的写权限的函数. ~~~ void write_sequnlock(seqlock_t *lock); void write_sequnlock_irqrestore(seqlock_t *lock, unsigned long flags); void write_sequnlock_irq(seqlock_t *lock); void write_sequnlock_bh(seqlock_t *lock); ~~~ 释放一个 seqlock-保护的资源的写权限的函数. ~~~ #include <linux/rcupdate.h> ~~~ 需要使用读取-拷贝-更新(RCU)机制的包含文件. ~~~ void rcu_read_lock;void rcu_read_unlock; ~~~ 获取对由 RCU 保护的资源的原子读权限的宏定义. ~~~ void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(void *arg), void *arg); ~~~ 安排一个回调在所有处理器已经被调度以及一个 RCU-保护的资源可用被安全的释放之后运行.