Linux内核API down_read|极客笔记

函数down_read()是读者用来得到读写信号量sem时调用的，如果该信号量在被写者所持有，则对该函数的调用会导致调用者的睡眠。通过该操作，多个读者可以获得读写信号量。

down_read文件包含

#include <linux/rwsem.h>

down_read函数定义

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

函数定义格式：

void __sched down_read(struct rw_semaphore *sem)

down_read输入参数说明

sem：该参数为一指针，指向待获取的读写信号量。关于读写信号量结构体rw_semaphore的定义及读写信号量的概念参考极客笔记中init_rwsem()宏的分析。

down_read 返回参数说明

该函数没有返回值。

down_read实例解析

编写测试文件：down_read.c

头文件及全局变量声明如下：

#include <linux/rwsem.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init down_read_init(void);
static void __exit down_read_exit(void);
#define EXEC_DOWN_WRITE 0
struct rw_semaphore rwsem ;

模块初始化函数：

int __init down_read_init(void)
{
    init_rwsem( &rwsem );                  //读写信号量初始化
    printk("after init_rwsem, count: %ld\n", rwsem.count);

    if( EXEC_DOWN_WRITE )
        down_write( &rwsem );              //写者获取读写信号量

    down_read( &rwsem );                   //读者获取读写信号量
    printk("first down_read, count: %ld\n", rwsem.count);
    down_read( &rwsem );
    printk("second down_read, count: %ld\n", rwsem.count);
    while( rwsem.count ! = 0 )
    {
        up_read( &rwsem );                 //读者释放读写信号量
    }
    return 0;
}

模块退出函数：

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

模块初始化及退出函数调用：

module_init(down_read_init);
module_exit(down_read_exit);

实例运行结果及分析：

首先定义宏EXEC_DOWN_WRITE为0，则if块中的语句将不执行。编译模块，执行命令insmod down_read.ko插入模块，然后执行命令dmesg -c，会出现如图A所示的结果。

Linux内核API down_read

然后定义宏EXEC_DOWN_WRITE为1，则if块中的语句将执行。重新编译模块，执行命令insmod down_read.ko插入模块，然后执行命令dmesg -c，会出现如图B所示的结果。

Linux内核API down_read

结果分析：

测试程序中调用了宏init_rwsem()和函数down_write()，关于其功能参考极客笔记关于它们的分析。

该测试程序分为两步进行测试：

第一步定义宏EXEC_DOWN_WRITE为0，则在执行down_read()操作之前读写信号量rwsem没有被写者获取，读者可以成功获得信号量。每个读者获取信号量时，count值都会递增1表示持有信号量的读者个数（起初count由init_rwsem()初始化为0）。最后程序调用up_read()释放读写信号量，它对count执行递减1操作，参考极客笔记中关于up_read()的分析。
第二步定义宏EXEC_DOWN_WRITE为1，则在执行down_read()操作之前读写信号量rwsem已经被写者获取，读者将不能获得信号量，因此插入模块后进程将被挂起，如图A所示。