0725_驱动1 内核中并发和竟态解决方法

news2024/9/20 6:12:19

一、内核中并发和竟态相关概念

        一、什么时候产生竟态

        1.同一个驱动程序，同时被多个应用层程序进行访问

        2.访问同一个临界资源，驱动产生竟态

        二、竟态产生根本原因

1.在单核cpu中，如果内核支持抢占，就会产生竟态

2.在多核cpu中，核与核之间就会产生竟态

3.中断和进程之间也会产生竟态

4.中断和中断之间也会产生竟态（前提中断需要支持嵌套，A核GIC控制器不支持中断嵌套，M核NVIC控制器支持中断嵌套）

        三、解决竟态

1.顺序执行

2.互斥执行

 二、解决竟态方法

        一、中断屏蔽

        1.只针对单核cpu使用，顾名思义当中断到来时，将中断进行屏蔽

        2.但是中断屏蔽时间不能过长

        3.如果时间过长就会导致用户数据丢失，或者操作系统崩溃

        

        API接口：

        

local_irq_disable();//中断屏蔽
临界资源
local_irq_enable(); //中断开启

        二、自旋锁

工作原理：

        1.当一个进程获取到自旋锁之后，另一个进程也想获取自旋锁，此时后一个进程进入自旋状态（原地打转）

特点：

        1.自旋锁针对于多核cpu设计

        2.自旋锁需要消耗cpu资源，并且自旋状态处于运行状态

        3.自旋锁保护的临界资源比较小，在临界资源中不可以出现copy_to_user和copy_from_user使用

        4.自旋锁会产生死锁

        5.自旋锁上锁会关闭抢占

        6.自旋锁工作于中断上下文，也可以工作于进程上下文

API接口

- spinlock_t spinlock;   // 定义自旋锁
- void spin_lock_init(spinlock_t *lock);   //初始化锁
- void spin_lock(spinlock_t *lock);  //上锁
- void spin_unlock(spinlock_t *lock); //解锁

使用：

        1.当A进程获取自旋锁成功，B进程获取自旋锁失败，返回错误码，只有当A进程解锁之后，B进程获取自旋锁成功

代码：

demo.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fs.h>

#define CNAME "myled"
struct cdev *cdev;
char kbuf[128] = {};
#if 0
unsigned int major = 500; //静态指定设备号
#else
unsigned int major = 0; //动态分配设备号
#endif
unsigned int count = 3;
unsigned int minor = 0; 
struct class* cls;
struct device* device;
spinlock_t spinlock;   // 定义自旋锁
int flag = 0;
int myled_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    spin_lock(&spinlock);  //上锁
    if(flag != 0)
    {
        spin_unlock(&spinlock);  //解锁
        return -EBUSY; //返回错误码
    }
    flag = 1;
    spin_unlock(&spinlock);  //解锁
    return 0;
}

ssize_t myled_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    //如果用户空间想读的大小256个字节，大于内核空间的大小128个字节，需要更正用户空间读的大小
    if(size > sizeof(kbuf)) size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_to_user(ubuf,kbuf,size); //将内核空间的数据，写入到用户空间
    if(ret){
        printk("copy to user is error\n");
        return -EIO;
    }
    return size; 
}

ssize_t myled_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    
    //如果用户空间想写的大小256个字节，大于内核空间的大小128个字节，需要更正用户空间写的大小
    if(size > sizeof(kbuf)) size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_from_user(kbuf,ubuf,size); //将用户空间的数据，写入到内核空间
    if(ret){
        printk("copy from user is error\n");
        return -EIO;
    }
    printk("kernel kbuf=%s\n",kbuf);
    return size; 
}

int myled_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    spin_lock(&spinlock);  //上锁
    flag = 0;
    spin_unlock(&spinlock);  //解锁
    return 0; 
}

//操作方法结构体
const struct file_operations fops = {
    .open = myled_open,
    .read = myled_read,
    .write = myled_write,
    .release = myled_close,
};

//入口
static int __init demo_init(void)
{
    int ret;
    dev_t devno;
    int i  = 0;
    //分配对象
    cdev = cdev_alloc();
    if(cdev == NULL){
        printk("cdev alloc is error\n");
        ret = -EIO;
        goto ERR1;
    }
    //对象初始化
    cdev_init(cdev,&fops);

    if(major > 0)
    {
        //静态指定设备号
    ret = register_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count, CNAME);
        if(ret){
            printk("register chrdev region is error\n");
            ret = -EIO;
            goto ERR2;
        }
    }else{ //动态指定设备号
        ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, count,CNAME);
        if(ret){
            printk("alloc chrdev region is error\n");
            ret = -EIO;
            goto ERR2;
        }    
        major = MAJOR(devno);//根据设备号，获取主设备号的值
        minor = MINOR(devno);//根据设备号，获取次设备号的值    
    }
        
    //对象注册
    ret = cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),count);
    if(ret){
        printk("dev add is error\n");
        ret = -EIO;
        goto ERR3;
    }  

    //三盏灯，自动创建三个设备节点 /dev/myled0 /dev/myled1 /dev/myled2
    cls = class_create(THIS_MODULE, CNAME);  //向上层提交目录信息
    if(IS_ERR(cls))
    {
        printk("class create is error\n");
        ret = EIO;
        goto ERR4;
    }
    for(i=0;i<count;i++) //向上层提交设备节点信息
    {
        device = device_create(cls, NULL, MKDEV(major,i),NULL, "myled%d", i);
        if(IS_ERR(device))
        {
            printk("device create is error\n");
            ret = EIO;
            goto ERR5;
        }
    }
    spin_lock_init(&spinlock);   //初始化自旋锁锁
    return 0; //!!!!!!!!!!!!!!!一定不能省略!!!!!!!!!!!!!!!

ERR5:
    //如果第一个设备节点和第二个设备节点创建成功，第三个设备节点创建失败，取消向上层提交第一个和第二个设备节点信息
    for(--i;i>=0;i--)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major,i)); //取消向上层提交设备节点信息
    }
    class_destroy(cls); //取消向上层提交目录信息
ERR4:
    cdev_del(cdev); //对象注销
ERR3:
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count); //注销设备号
ERR2:
    kfree(cdev); //释放结构体指针
ERR1:
    return ret;
}

//出口
static void __exit demo_exit(void)
{
    int i = 0;
    for(i=0;i<count;i++)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major,i)); //取消向上层提交设备节点信息
    }
    class_destroy(cls); //取消向上层提交目录信息
    cdev_del(cdev); //对象注销
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count); //注销设备号
    kfree(cdev); //释放结构体指针
}

module_init(demo_init); //指定入口地址

module_exit(demo_exit); //指定出口地址

MODULE_LICENSE("GPL");//许可证

        三、信号量

工作原理：

        1.当一个进程获取到信号量之后。另外一个进程也想获取信号量，此时后一个进程就会处于休眠状态

特点：

        1.信号量针对多核cpu设计

        2.信号量不消耗cpu资源

        3.信号量保护的临界资源比较大，在临界区可以出现延时，耗时，甚至休眠的操作

        4.在临界资源中可以出现copy_to_user和copy_from_user

        5.信号量不会产生死锁

        6.信号量上锁不会关闭抢占

        7.信号量工作于进程上下文

API接口：

- struct semaphore  sema; // 定义信号量
- void sema_init(struct semaphore *sem, int val);   //初始化信号量
- sem:定义信号量
- 写1：表示互斥执行
- 写0：表示同步执行
- void down(struct semaphore *sem);  //上锁
- void up(struct semaphore *sem); //解锁 
- int down_trylock(struct semaphore *sem); //尝试获取锁
- 尝试获取锁成功返回0
- 尝试获取锁失败返回1

使用：

        当A进程获取到信号量成功，B进程想要获取信号量，需要等待A进程解锁之后才能获取成功

编译代码：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fs.h>

#define CNAME "myled"
struct cdev *cdev;
char kbuf[128] = {};
#if 0
unsigned int major = 500; //静态指定设备号
#else
unsigned int major = 0; //动态分配设备号
#endif
unsigned int count = 3;
unsigned int minor = 0; 
struct class* cls;
struct device* device;
struct semaphore sema; // 定义信号量

int myled_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    //成功返回0 失败返回1
    if((down_trylock(&sema)))
    {
        return -EBUSY; //返回错误码
    }
    return 0;
}

ssize_t myled_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    //如果用户空间想读的大小256个字节，大于内核空间的大小128个字节，需要更正用户空间读的大小
    if(size > sizeof(kbuf)) size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_to_user(ubuf,kbuf,size); //将内核空间的数据，写入到用户空间
    if(ret){
        printk("copy to user is error\n");
        return -EIO;
    }
    return size; 
}

ssize_t myled_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    
    //如果用户空间想写的大小256个字节，大于内核空间的大小128个字节，需要更正用户空间写的大小
    if(size > sizeof(kbuf)) size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_from_user(kbuf,ubuf,size); //将用户空间的数据，写入到内核空间
    if(ret){
        printk("copy from user is error\n");
        return -EIO;
    }
    printk("kernel kbuf=%s\n",kbuf);
    return size; 
}

int myled_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    up(&sema);
    return 0; 
}

//操作方法结构体
const struct file_operations fops = {
    .open = myled_open,
    .read = myled_read,
    .write = myled_write,
    .release = myled_close,
};

//入口
static int __init demo_init(void)
{
    int ret;
    dev_t devno;
    int i  = 0;
    //分配对象
    cdev = cdev_alloc();
    if(cdev == NULL){
        printk("cdev alloc is error\n");
        ret = -EIO;
        goto ERR1;
    }
    //对象初始化
    cdev_init(cdev,&fops);

    if(major > 0)
    {
        //静态指定设备号
    ret = register_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count, CNAME);
        if(ret){
            printk("register chrdev region is error\n");
            ret = -EIO;
            goto ERR2;
        }
    }else{ //动态指定设备号
        ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, count,CNAME);
        if(ret){
            printk("alloc chrdev region is error\n");
            ret = -EIO;
            goto ERR2;
        }    
        major = MAJOR(devno);//根据设备号，获取主设备号的值
        minor = MINOR(devno);//根据设备号，获取次设备号的值    
    }
        
    //对象注册
    ret = cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),count);
    if(ret){
        printk("dev add is error\n");
        ret = -EIO;
        goto ERR3;
    }  

    //三盏灯，自动创建三个设备节点 /dev/myled0 /dev/myled1 /dev/myled2
    cls = class_create(THIS_MODULE, CNAME);  //向上层提交目录信息
    if(IS_ERR(cls))
    {
        printk("class create is error\n");
        ret = EIO;
        goto ERR4;
    }
    for(i=0;i<count;i++) //向上层提交设备节点信息
    {
        device = device_create(cls, NULL, MKDEV(major,i),NULL, "myled%d", i);
        if(IS_ERR(device))
        {
            printk("device create is error\n");
            ret = EIO;
            goto ERR5;
        }
    }
    sema_init(&sema, 1);   //初始化信号量
    return 0; //!!!!!!!!!!!!!!!一定不能省略!!!!!!!!!!!!!!!

ERR5:
    //如果第一个设备节点和第二个设备节点创建成功，第三个设备节点创建失败，取消向上层提交第一个和第二个设备节点信息
    for(--i;i>=0;i--)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major,i)); //取消向上层提交设备节点信息
    }
    class_destroy(cls); //取消向上层提交目录信息
ERR4:
    cdev_del(cdev); //对象注销
ERR3:
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count); //注销设备号
ERR2:
    kfree(cdev); //释放结构体指针
ERR1:
    return ret;
}

//出口
static void __exit demo_exit(void)
{
    int i = 0;
    for(i=0;i<count;i++)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major,i)); //取消向上层提交设备节点信息
    }
    class_destroy(cls); //取消向上层提交目录信息
    cdev_del(cdev); //对象注销
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count); //注销设备号
    kfree(cdev); //释放结构体指针
}

module_init(demo_init); //指定入口地址

module_exit(demo_exit); //指定出口地址

MODULE_LICENSE("GPL");//许可证

        四、互斥体

工作原理：

        当一个进程获取到互斥体之后，另外一个进程也想要获取，后一个进程如果获取不到，会稍微一会进入休眠状态，所以对于保护临界资源比较小的时候，互斥体的效率高于信号量

特点：

        1.互斥体针对多核cpu设计

        2.互斥体不消耗cpu资源

        3.互斥体保护临界资源比较大，所以在临界区可以出现延时，耗时，甚至休眠

        4.在临界区可以使用copy_to_user和copy_from_user

        5.互斥体不会产生死锁

        6.互斥体不会关闭抢占

        7.互斥体工作于进程上下文

API接口：

- struct mutex mutex; // 定义互斥体
- mutex_init(&mutex);   //初始化互斥体
- void mutex_lock(struct mutex *lock);  //上锁
- void mutex_unlock(struct mutex *lock); //解锁 
- int mutex_trylock(struct mutex *lock);; //尝试获取互斥体
- 尝试获取锁成功返回1
- 尝试获取锁失败返回0

使用：

        当A进程获取到互斥锁成功后，B进程获取互斥锁，。只有等A进程解锁，B进程才能获取成功

编译代码：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fs.h>

#define CNAME "myled"
struct cdev *cdev;
char kbuf[128] = {};
#if 0
unsigned int major = 500; //静态指定设备号
#else
unsigned int major = 0; //动态分配设备号
#endif
unsigned int count = 3;
unsigned int minor = 0; 
struct class* cls;
struct device* device;
struct mutex mutex; // 定义互斥体

int myled_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    //成功返回1 失败返回0
    if(!(mutex_trylock(&mutex)))
    {
        return -EBUSY; //返回错误码
    }
    return 0;
}

ssize_t myled_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    //如果用户空间想读的大小256个字节，大于内核空间的大小128个字节，需要更正用户空间读的大小
    if(size > sizeof(kbuf)) size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_to_user(ubuf,kbuf,size); //将内核空间的数据，写入到用户空间
    if(ret){
        printk("copy to user is error\n");
        return -EIO;
    }
    return size; 
}

ssize_t myled_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    
    //如果用户空间想写的大小256个字节，大于内核空间的大小128个字节，需要更正用户空间写的大小
    if(size > sizeof(kbuf)) size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_from_user(kbuf,ubuf,size); //将用户空间的数据，写入到内核空间
    if(ret){
        printk("copy from user is error\n");
        return -EIO;
    }
    printk("kernel kbuf=%s\n",kbuf);
    return size; 
}

int myled_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    mutex_unlock(&mutex); //解锁 
    return 0; 
}

//操作方法结构体
const struct file_operations fops = {
    .open = myled_open,
    .read = myled_read,
    .write = myled_write,
    .release = myled_close,
};

//入口
static int __init demo_init(void)
{
    int ret;
    dev_t devno;
    int i  = 0;
    //分配对象
    cdev = cdev_alloc();
    if(cdev == NULL){
        printk("cdev alloc is error\n");
        ret = -EIO;
        goto ERR1;
    }
    //对象初始化
    cdev_init(cdev,&fops);

    if(major > 0)
    {
        //静态指定设备号
    ret = register_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count, CNAME);
        if(ret){
            printk("register chrdev region is error\n");
            ret = -EIO;
            goto ERR2;
        }
    }else{ //动态指定设备号
        ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, count,CNAME);
        if(ret){
            printk("alloc chrdev region is error\n");
            ret = -EIO;
            goto ERR2;
        }    
        major = MAJOR(devno);//根据设备号，获取主设备号的值
        minor = MINOR(devno);//根据设备号，获取次设备号的值    
    }
        
    //对象注册
    ret = cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),count);
    if(ret){
        printk("dev add is error\n");
        ret = -EIO;
        goto ERR3;
    }  

    //三盏灯，自动创建三个设备节点 /dev/myled0 /dev/myled1 /dev/myled2
    cls = class_create(THIS_MODULE, CNAME);  //向上层提交目录信息
    if(IS_ERR(cls))
    {
        printk("class create is error\n");
        ret = EIO;
        goto ERR4;
    }
    for(i=0;i<count;i++) //向上层提交设备节点信息
    {
        device = device_create(cls, NULL, MKDEV(major,i),NULL, "myled%d", i);
        if(IS_ERR(device))
        {
            printk("device create is error\n");
            ret = EIO;
            goto ERR5;
        }
    }
    mutex_init(&mutex);   //初始化互斥体
    return 0; //!!!!!!!!!!!!!!!一定不能省略!!!!!!!!!!!!!!!

ERR5:
    //如果第一个设备节点和第二个设备节点创建成功，第三个设备节点创建失败，取消向上层提交第一个和第二个设备节点信息
    for(--i;i>=0;i--)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major,i)); //取消向上层提交设备节点信息
    }
    class_destroy(cls); //取消向上层提交目录信息
ERR4:
    cdev_del(cdev); //对象注销
ERR3:
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count); //注销设备号
ERR2:
    kfree(cdev); //释放结构体指针
ERR1:
    return ret;
}

//出口
static void __exit demo_exit(void)
{
    int i = 0;
    for(i=0;i<count;i++)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major,i)); //取消向上层提交设备节点信息
    }
    class_destroy(cls); //取消向上层提交目录信息
    cdev_del(cdev); //对象注销
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count); //注销设备号
    kfree(cdev); //释放结构体指针
}

module_init(demo_init); //指定入口地址

module_exit(demo_exit); //指定出口地址

MODULE_LICENSE("GPL");//许可证

        五、原子变量

工作原理：

        原子变量本身就是一个变量，没有自选或者休眠状态，获取到原子变量就成功，获取不到就失败，原子变量在内核中通过内联汇编实现，省区中间环节

定义原子变量：

typedef struct {
    int counter;
} atomic_t;

API接口：

- atomic_t atomic = ATOMIC_INIT(1); //定义并且初始化原子变量
- bool atomic_dec_and_test(atomic_t *v);  //上锁 -1
- 减1之后和0值进行比较，是否相等
- 减1之后和0值相等，返回1
- 减1之后和0值不相等，返回0
- void atomic_inc(atomic_t *v); //解锁 +1
========================================================
- atomic_t atomic = ATOMIC_INIT(-1); //定义并且初始化原子变量
- bool atomic_inc_and_test(atomic_t *v);  //上锁 +1
- 加1之后和0值进行比较，是否相等
- 加1之后和0值相等，返回1
- 加1之后和0值不相等，返回0
- void atomic_dec(atomic_t *v); //解锁 -1

编译代码：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/fs.h>

#define CNAME "myled"
struct cdev *cdev;
char kbuf[128] = {};
#if 0
unsigned int major = 500; //静态指定设备号
#else
unsigned int major = 0; //动态分配设备号
#endif
unsigned int count = 3;
unsigned int minor = 0; 
struct class* cls;
struct device* device;
atomic_t atomic = ATOMIC_INIT(1); //定义并且初始化原子变量

int myled_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    //成功返回1 失败返回0
    if(!(atomic_dec_and_test(&atomic))) //上锁 -1
    {
        atomic_inc(&atomic); //解锁 +1
        return -EBUSY; //返回错误码
    }
    return 0;
}

ssize_t myled_read(struct file *file, char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    //如果用户空间想读的大小256个字节，大于内核空间的大小128个字节，需要更正用户空间读的大小
    if(size > sizeof(kbuf)) size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_to_user(ubuf,kbuf,size); //将内核空间的数据，写入到用户空间
    if(ret){
        printk("copy to user is error\n");
        return -EIO;
    }
    return size; 
}

ssize_t myled_write(struct file *file, const char __user *ubuf, size_t size, loff_t *loff)
{
    int ret;
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    
    //如果用户空间想写的大小256个字节，大于内核空间的大小128个字节，需要更正用户空间写的大小
    if(size > sizeof(kbuf)) size = sizeof(kbuf);
    ret = copy_from_user(kbuf,ubuf,size); //将用户空间的数据，写入到内核空间
    if(ret){
        printk("copy from user is error\n");
        return -EIO;
    }
    printk("kernel kbuf=%s\n",kbuf);
    return size; 
}

int myled_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
    printk("%s:%s:%d\n",__FILE__,__func__,__LINE__);
    atomic_inc(&atomic); //解锁 +1
    return 0; 
}

//操作方法结构体
const struct file_operations fops = {
    .open = myled_open,
    .read = myled_read,
    .write = myled_write,
    .release = myled_close,
};

//入口
static int __init demo_init(void)
{
    int ret;
    dev_t devno;
    int i  = 0;
    //分配对象
    cdev = cdev_alloc();
    if(cdev == NULL){
        printk("cdev alloc is error\n");
        ret = -EIO;
        goto ERR1;
    }
    //对象初始化
    cdev_init(cdev,&fops);

    if(major > 0)
    {
        //静态指定设备号
    ret = register_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count, CNAME);
        if(ret){
            printk("register chrdev region is error\n");
            ret = -EIO;
            goto ERR2;
        }
    }else{ //动态指定设备号
        ret = alloc_chrdev_region(&devno, 0, count,CNAME);
        if(ret){
            printk("alloc chrdev region is error\n");
            ret = -EIO;
            goto ERR2;
        }    
        major = MAJOR(devno);//根据设备号，获取主设备号的值
        minor = MINOR(devno);//根据设备号，获取次设备号的值    
    }
        
    //对象注册
    ret = cdev_add(cdev,MKDEV(major,minor),count);
    if(ret){
        printk("dev add is error\n");
        ret = -EIO;
        goto ERR3;
    }  

    //三盏灯，自动创建三个设备节点 /dev/myled0 /dev/myled1 /dev/myled2
    cls = class_create(THIS_MODULE, CNAME);  //向上层提交目录信息
    if(IS_ERR(cls))
    {
        printk("class create is error\n");
        ret = EIO;
        goto ERR4;
    }
    for(i=0;i<count;i++) //向上层提交设备节点信息
    {
        device = device_create(cls, NULL, MKDEV(major,i),NULL, "myled%d", i);
        if(IS_ERR(device))
        {
            printk("device create is error\n");
            ret = EIO;
            goto ERR5;
        }
    }
    return 0; //!!!!!!!!!!!!!!!一定不能省略!!!!!!!!!!!!!!!

ERR5:
    //如果第一个设备节点和第二个设备节点创建成功，第三个设备节点创建失败，取消向上层提交第一个和第二个设备节点信息
    for(--i;i>=0;i--)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major,i)); //取消向上层提交设备节点信息
    }
    class_destroy(cls); //取消向上层提交目录信息
ERR4:
    cdev_del(cdev); //对象注销
ERR3:
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count); //注销设备号
ERR2:
    kfree(cdev); //释放结构体指针
ERR1:
    return ret;
}

//出口
static void __exit demo_exit(void)
{
    int i = 0;
    for(i=0;i<count;i++)
    {
        device_destroy(cls, MKDEV(major,i)); //取消向上层提交设备节点信息
    }
    class_destroy(cls); //取消向上层提交目录信息
    cdev_del(cdev); //对象注销
    unregister_chrdev_region(MKDEV(major,minor), count); //注销设备号
    kfree(cdev); //释放结构体指针
}

module_init(demo_init); //指定入口地址

module_exit(demo_exit); //指定出口地址

MODULE_LICENSE("GPL");//许可证

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