Linux内核驱动中线程间指针初始化与访问示例代码

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问题:

在linux内核驱动中实现这样一个功能,在一个线程里面将指针进行初始化,在另一个线程里面循环判断指针是否为NULL,如果不为NULL,则访问该指针指向的内容。

回答:

在 Linux 内核驱动中实现一个线程初始化指针,另一个线程循环判断指针是否为 NULL 并访问其内容的功能,可以使用内核线程(kthread)和适当的同步机制来确保线程间的安全访问。以下是一个示例代码,展示了如何实现这个功能:

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/mutex.h>

static struct task_struct *init_thread;
static struct task_struct *check_thread;
static int *shared_ptr = NULL;
static DEFINE_MUTEX(ptr_mutex);

static int init_thread_fn(void *data)
{
    msleep(5000); // 模拟一些初始化延迟

    mutex_lock(&ptr_mutex);
    shared_ptr = kmalloc(sizeof(int), GFP_KERNEL);
    if (shared_ptr) {
        *shared_ptr = 42; // 初始化指针指向的内容
    }
    mutex_unlock(&ptr_mutex);

    return 0;
}

static int check_thread_fn(void *data)
{
    while (!kthread_should_stop()) {
        mutex_lock(&ptr_mutex);
        if (shared_ptr) {
            pr_info("Shared pointer value: %d\n", *shared_ptr);
            mutex_unlock(&ptr_mutex);
            break;
        }
        mutex_unlock(&ptr_mutex);
        msleep(100); // 等待一段时间再检查
    }

    return 0;
}

static int __init my_module_init(void)
{
    init_thread = kthread_run(init_thread_fn, NULL, "init_thread");
    if (IS_ERR(init_thread)) {
        pr_err("Failed to create init_thread\n");
        return PTR_ERR(init_thread);
    }

    check_thread = kthread_run(check_thread_fn, NULL, "check_thread");
    if (IS_ERR(check_thread)) {
        pr_err("Failed to create check_thread\n");
        kthread_stop(init_thread);
        return PTR_ERR(check_thread);
    }

    return 0;
}

static void __exit my_module_exit(void)
{
    if (init_thread)
        kthread_stop(init_thread);
    if (check_thread)
        kthread_stop(check_thread);

    mutex_lock(&ptr_mutex);
    kfree(shared_ptr);
    shared_ptr = NULL;
    mutex_unlock(&ptr_mutex);
}

module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple Linux kernel module with thread synchronization");

解释

  1. 线程函数

    • init_thread_fn:模拟初始化延迟后,分配内存并初始化指针。
    • check_thread_fn:循环检查指针是否为 NULL,如果不为 NULL,则访问指针指向的内容。
  2. 同步机制

    • 使用 mutex 来保护对共享指针的访问,确保线程间的安全。
  3. 模块初始化和退出

    • my_module_init:创建并运行两个内核线程。
    • my_module_exit:停止线程并释放分配的内存。

注意事项

  • 同步:使用 mutex 来保护共享指针,防止竞争条件。
  • 内存管理:确保在模块退出时释放分配的内存。
  • 线程管理:确保在模块退出时停止所有创建的线程。

这个示例代码展示了如何在 Linux 内核驱动中使用内核线程和同步机制来实现线程间的安全通信和