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前言

本文记录rk3568开发板的信号量实验

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1 什么是信号量

信号量是同步的一种方式，常常用于控制对共享资源的访问。
举个例子：停车场的停车位有100个，这100个停车位就是共享资源，信号量的值最多等于100。当有车进停车场，信号量加1；当有车出去停车场，信号量减1

信号量特点：
• 信号量可以使线程进入休眠状态，高CPU使用效率，不需要一直占用CPU资源。提高CPU使用效率，不需要一直占用CPU资源。
• 不能用于中断，因为信号量会引起休眠，中断不能休眠。
• 适合用于占用资源比较久的场合，如果共享资源的持有时间比较短，那么不适合使用信号量了，因为频繁的休眠，切换切换线程引起的开销要远大于信号量带来的那点优势。

两种用法：
①信号量初始值大于1，则不能用于互斥访问。因为它允许多个线程同时访问共享资源。
②如果信号量初始值为1，那么可以用于互斥访问共享资源。该信号量就是要给二值信号量。

1.1 信号量API函数

Linux内核使用信号量结构体

struct semaphore {
   
    raw_spinlock_t lock;
    unsigned int count;
    struct list_head wait_list;
};

信号量的用法

2、信号量实验

2.1 实验目的

为了能让应用程序不用一直死等某个共享资源，做此实验验证信号量能让第二个线程进入睡眠状态，且获取信号量资源后，第二个线程自动唤醒执行。
思路：

1. init初始化信号量为1
2. open函数限制信号量，如果成功获取信号量，则信号量减1。若无法获取信号量，则退出
3. release函数会让信号量加1。
   说明：

代码如下（示例）：

int down_interruptible(struct semaphore *sem)
{
   
       unsigned long flags;
       int result = 0;
       spin_lock_irqsave(&sem->lock,flags);
       if (likely(sem->count> 0))
              sem->count--;
       else
              result =__down_interruptible(sem);
       spin_unlock_irqrestore(&sem->lock,flags);
       return result;
}

函数分析：若成功获取信号量，则信号量值减1，且函数返回值等于0；若获取信号量失败，则函数返回值返回非0
此函数可以被信号量打断正在休眠的线程

2.2函数源码

驱动程序semaphore.c

#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/semaphore.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>

#define GPIOLED_CNT      		1           	/* 设备号个数 */
#define GPIOLED_NAME        	"gpioled" 	    /* 名字 */
#define LEDOFF              	0               /* 关灯 */
#define LEDON               	1               /* 开灯 */

struct led_dev
{
   
    dev_t devid;          		/* 设备号 */
    struct cdev cdev;    		/* cdev */
    struct class *class;  	    /* 类 */
    struct device *device;  	/* 设备 */
    int major;              	/* 主设备号 */
    int minor;              	/* 次设备号 */
    struct device_node  *nd;    /* 设备节点 */
    int led_gpio;           	/* led所使用的GPIO编号 */
	int dev_stats;			    /* 设备使用状态，0，设备