本文摘要：本文介绍了在Linux驱动开发环境下，基于Fedora 12主机和MINI6410目标板（搭载内核版本2.6.38）对互斥锁mutex进行测试的过程。通过使用互斥锁机制，确保在ioctl函数中对S3C64XX平台上LED设备控制的临界区操作具有原子性。测试过程中，在两个并发进程中同时访问LED设备时，互斥锁能够有效防止数据竞争，保证资源安全有序地被访问。文章详细描述了互斥锁的创建、加锁解锁等关键函数，并提供了具体的驱动初始化、LED控制实现以及相应的测试方法。

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Linux驱动:互斥锁mutex测试

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环境：

主机:Fedora12

目标板：MINI6410

目标板LINUX内核版本：2.6.38

互斥锁主要函数:

//创建互斥锁

DEFINE_MUTEX(mutexname);

//加锁,如果加锁不成功，会阻塞当前进程

void mutex_lock(struct mutex *lock);

//解锁

void mutex_unlock(struct mutex *lock);

//尝试加锁，会立即返回，不会阻塞进程

int mutex_trylock(struct mutex *lock);

测试代码:

#include

//#include

#include

#define DEVICE_NAME "led_driver"

#define T_MAJORS700

static struct cdev fun_cdev;

static dev_t dev;

static struct class *led_class;

//初始化互斥锁

static DEFINE_MUTEX(sem);

//功能：初始化IO

static void init_led(void)

{

unsigned temp;

//GPK4-7设置为输出

temp = readl(S3C64XX_GPKCON);

temp &= ~((0xf << 4) | (0xf << 5) | (0xf << 6) | (0xf<< 7));

temp |= (1 << 16) | (1 << 20) | (1 << 24) | (1 << 28);

writel(temp, S3C64XX_GPKCON);

}

//功能：ioctl操作函数

//返回值：成功返回0

static long led_driver_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)

{

unsigned int temp = 0;

//unsigned long t = 0;

wait_queue_head_t wait;

//加锁

mutex_lock(&sem);

temp = readl(S3C64XX_GPKDAT);

if (cmd == 0)

{

temp &= ~(1 << (arg + 3));

}

else

{

temp |= 1 << (arg + 3);

}

//等待2S

//t = jiffies;

//while (time_after(jiffies,t + 2 * HZ) != 1);

init_waitqueue_head(&wait);

sleep_on_timeout(&wait,2 * HZ);

writel(temp,S3C64XX_GPKDAT);

printk (DEVICE_NAME"\tjdh:led_driver cmd=%d arg=%d jiffies = %d\n",cmd,arg,jiffies);

//解锁

mutex_unlock(&sem);

return 0;

}

static struct file_operations io_dev_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.unlocked_ioctl = led_driver_ioctl,

};

static int __init dev_init(void)

{

int ret;

unsigned temp;

init_led();

dev = MKDEV(T_MAJORS,0);

cdev_init(&fun_cdev,&io_dev_fops);

ret = register_chrdev_region(dev,1,DEVICE_NAME);

if (ret < 0) return 0;

ret = cdev_add(&fun_cdev,dev,1);

if (ret < 0) return 0;

printk (DEVICE_NAME"\tjdh:led_driver initialized!!\n");

led_class = class_create(THIS_MODULE, "led_class1");

if (IS_ERR(led_class))

{

printk(KERN_INFO "create class error\n");

return -1;

}

device_create(led_class, NULL, dev, NULL, "led_driver");

return ret;

}

static void __exit dev_exit(void)

{

unregister_chrdev_region(dev,1);

device_destroy(led_class, dev);

class_destroy(led_class);

}

module_init(dev_init);

module_exit(dev_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("JDH");

测试

用http://blog.csdn.net/jdh99/article/details/7178741中的测试程序进行测试：

开启两个程序，同时打开，双进程同时操作LED

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名词解释

作为当前文章的名词解释，仅对当前文章有效。

互斥锁 (mutex)：在操作系统和多线程编程中，互斥锁是一种同步机制，用于保护共享资源的访问。它允许同一时刻只有一个线程（或进程）对临界区（critical section）进行访问，防止多个线程同时修改数据造成的数据不一致问题。在Linux内核驱动开发环境下，当通过`mutex_lock`函数获取互斥锁时，如果锁已经被其他线程持有，则当前线程将被阻塞，直到该锁被释放；而`mutex_unlock`函数则用于释放互斥锁，使得等待的线程能够获得锁并继续执行。

IOCTL接口：IOCTL是Input/Output Control（输入输出控制）的缩写，在Linux设备驱动程序中，它是一个系统调用，允许用户空间的应用程序与内核空间中的设备驱动进行交互，实现对硬件设备的各种控制操作。在文章中，作者实现了ioctl操作函数`led_driver_ioctl`，接收来自应用程序的命令参数，并据此改变LED的状态，整个过程在互斥锁的保护下进行，确保了并发访问时的安全性。

MINI6410目标板：MINI6410是一款基于三星S3C6410处理器的嵌入式开发平台，适用于Linux、WinCE等操作系统的开发与测试。在本文中，它是运行Linux内核版本2.6.38的目标硬件环境，开发者在这个平台上编写和测试驱动程序，尤其是针对LED设备的控制功能，并利用互斥锁来处理多进程并发访问LED资源的问题。