在用戶空間應用程序中使用自旋鎖

Question

我正在嘗試創建一個具有結構的內核模塊，並且我想在用戶空間應用程序中使用相同的結構，並且此應用程序與給定模塊一起使用。

主要問題是這個結構包含一個名為spinlock_t type的變量。 在內核中用於鎖定但不知道如何在用戶空間應用程序中使用它。

struct new_struct
{
  ...some variable...
  spinlock_t u_lock;
};

有沒有辦法在用戶空間應用程序中使用自旋鎖。

或者是否存在可以在內核和用戶空間中使用的任何其他鎖定技術，以便如果用戶應用程序持有鎖，則內核模塊應該無法獲取它，反之亦然。

Answer 1

我知道這種結構在內存中，在內核和用戶進程之間共享。 如果沒有，您可以使用ifdef KERNEL在內核和用戶空間中使用不同的鎖定。

但是，如果它是共享的，則不能在其上使用spinglocks，因為不允許用戶空間阻止內核。

處理它的簡單方法是將所有信息都包含在內核中，並通過用戶空間代碼發出系統調用來訪問它。

另一種方法是使用無鎖數據結構（流行的是環形緩沖區）進行此通信。

Answer 2

內核自旋鎖不適用於用戶空間，因為如果使用_irqsave / _irqrestore，它將禁用搶占並禁用IRQ。 在用戶空間中甚至無法進行搶占或IRQ禁用。

我認為最好的嘗試是pthread_spinlock。

Answer 3

spinlooks是內核結構，不能在用戶空間中使用。 對於用戶空間，最好使用pthread互斥鎖等互斥鎖。

如果您希望相同的代碼也可以在用戶空間以及內核模式下工作，則需要使用ifdefs。 #ifdef KERNEL允許您選擇正在使用的類型。

您應該創建調用適當功能（spinlook或mutex）的包裝函數（可以是內聯函數）。 並根據ifdefs編譯實際的實現。

Answer 4

最好的方法是創建一個用於鎖定內核資源的IOCTL接口。 我假設您的內核模塊向用戶空間公開了一個char驅動程序接口。 從用戶空間進行的此IOCTL調用將在調用時設置並重置內核自旋鎖。 您還可以使用相同的接口來檢查資源是否被內核鎖定。