Linux内核API down

down()函数的功能是获取信号量,成功后信号量计数器将减1。由于获取不成功时,进程将进入睡眠状态而一直等待下去,因此一般不使用该函数,多数情况下使用down_interruptible()或down_killable()(参考极客笔记中关于它们的分析说明)。

down文件包含

#include <linux/semaphore.h>

down函数定义

在内核源码中的位置:linux-3.19.3/kernel/locking/semaphore.c

函数定义格式:

void down(struct semaphore *sem)

down输入参数说明

  • sem:信号量结构体指针,指向将要获取的信号量。其中,关于信号量结构体semaphore的说明参考极客笔记的sema_init()函数的分析说明。

down返回参数说明

  • 该函数无返回值。

down实例解析

编写测试文件:down.c

头文件及全局变量声明如下:

#include <linux/semaphore.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init down_init(void);
static void __exit down_exit(void);
struct semaphore sema;

模块初始化函数:

int __init down_init(void)
{
    sema_init( &sema, 5 );     //信号量初始化

    /* 输出初始化后信号量的信息 */
    printk("after sema_init, sema.count: %d\n", sema.count);
    down( &sema);              //获取信号量

    /* 输出down操作后信号量的信息 */
    printk("first down, sema.count: %d\n", sema.count);

    //sema_init( &sema, 0 );
    //down( &sema);
    //printk("second down, sema.count: %d\n", sema.count);

    return 0;
}

模块退出函数:

void __exit down_exit(void)
{
    printk("exit! \n");
}

模块初始化及退出函数调用:

module_init(down_init);
module_exit(down_exit);

实例运行结果及分析:

首先编译模块,执行命令insmod down.ko插入模块,然后执行命令dmesg -c,会出现如图所示的结果。

Linux内核API down

结果分析:

首先定义一个信号量结构体sema,并调用函数sema_init()初始化该信号量,将其计数器设置为5。第一次调用down()获取信号量,其计数器count将减1而变为4。

如果加上测试程序down_init()函数尾部注释掉的3行代码,重新编译,执行命令insmod down.ko插入模块,会出现如图所示的结果。

Linux内核API down

注释掉的代码部分实现的功能是down()尝试获取计数器为0的信号量,这样它将进入睡眠状态一直等待直到信号量被释放,在该状态下它不会响应任何信号,此种情况与down_interruptible()和down_killable()不相同。

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