字符设备驱动之mmap、select

news2024/11/18 1:22:55

一、mmap        

        mmap,简而言之就是将内核空间的一段内存区域映射到用户空间。映射成功后,用户对这段内存区域的修改可以直接反映到内核空间,相反,内核空间对这段区域的修改也直接反映用户空间。那么对于内核空间与用户空间两者之间需要大量数据传输等操作的话效率是非常高的。当然,也可以将内核空间的一段内存区域同时映射到多个进程,这样还可以实现进程间的共享内存通信。

 二、select

        有时候我们在程序里可能需要对多个文件描述符进行操作,比如有一个程序我们需要读取设备数据,如果没有数据准备好程序需要阻塞,同时我们还要检测用户在命令行的输入,如果输入'quit'程序需要退出,程序该如何设计?解决这类问题的办法就是使用多路IO复用接口select。

        sylixos中select是通过底层驱动ioctl来实现的,select实现伪代码表示的基本流程:

        select
           |
 ioctl调用FIOSELECT命令
           |
        线程睡眠
           |
ioctl调用FIOUNSELECT命令   
           |
          结束

        驱动里select方法的阻塞和唤醒是通过select链表来实现的,在驱动加载时通过SEL_WAKE_UP_LIST_INIT 来初始化这个select链表。

        如果驱动程序中数据还没准备好,就需要将线程睡眠,这是通过将当前驱动的等待结点加入到等待链表中(SEL_WAKE_NODE_ADD)来实现的:

        注意:SEL_WAKE_NODE_ADD只是将等待结点加入到等待链表中,此接口并不会阻塞,线程睡眠是通过线程TCB中的一个二进制信号量来实现的。

        如果数据准备好了,就可以通过SEL_WAKE_UP 或者SEL_WAKE_UP_ALL 来唤醒线程,其中SEL_WAKE_UP_ALL 可以通过指定唤醒类型来进行更精确的控制。在实际的设备驱动中,一般是在中断处理中来调用此接口进行唤醒线程。

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