Linux内核API down_write|极客笔记

函数down_write()是写者用来得到读写信号量sem时调用的，如果该信号量被读者或写者所持有，则对该函数的调用会导致调用者的睡眠。

down_write文件包含

#include <linux/ rwsem.h>

down_write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_write(struct rw_semaphore *sem)

down_write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_write返回参数说明

该函数没有返回值。

down_write实例解析

编写测试文件：down_write.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_write_init(void);
static void __exit down_write_exit(void);

#define EXEC_DOWN_READ 0
struct rw_semaphore rwsem ;

模块初始化函数：

int __init down_write_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_READ )
        down_read( &rwsem );      //读者获取读写信号量

    down_write( &rwsem );         //写者获取读写信号量
    printk("after down_write, count: 0x%0lx\n", rwsem.count);  //读写信号量计数器值
    up_write( &rwsem );           //写者释放读写信号量
    printk("after up_write, count: %ld\n", rwsem.count);       //读写信号量计数器值
    return 0;
}

模块退出函数：

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

模块初始化及退出函数调用：

module_init(down_write_init);
module_exit(down_write_exit);

实例运行结果及分析：

首先定义宏EXEC_DOWN_READ为0，则if块中的语句将不执行。编译模块，执行命令insmod down_write.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_write

然后定义宏EXEC_DOWN_READ为1，则if块中的语句将执行。重新编译模块，执行命令insmod down_write.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_write

结果分析：

测试程序中调用了宏init_rwsem()和函数down_read()，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_write()操作之前读写信号量rwsem没有被读者获取，写者可以成功获得信号量。写者获取信号量时，count值会减去0x00000000ffffffff（起初count由init_rwsem()初始化为0），因此得到count为0xffffffff00000001（补码表示）。最后程序调用up_write()释放读写信号量，它将count恢复为0，参考极客笔记关于up_write()的分析。
第二步定义宏EXEC_DOWN_WRITE为1，则在执行down_write()操作之前读写信号量rwsem已经被读者获取，写者将不能获得信号量，因此插入模块后进程将被挂起，如图B所示。