在linux内核驱动中,申请一块内存用于存放下述的结构体struct msg { u16 module_id; u16 cmd_id; u16 cmd_subid; u16 complete; u8 data[128]; };,并且存放msg结构体的数据类型为环形队列,现在有两个函数用来操作这块内存,函数一负责初始化msg结构体,其中msg的complete成员赋值为0,并将msg放入队列,函数二负责取出队列中的结构体并更新msg结构体中的complete成员,赋值为1,函数一需要等待函数二更新complete后才能退出函数,给出详细代码
时间: 2024-03-12 07:46:11 浏览: 74
好的,下面是代码实现:
```c
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/semaphore.h>
#define QUEUE_SIZE 10
#define MSG_SIZE sizeof(struct msg)
struct msg {
u16 module_id;
u16 cmd_id;
u16 cmd_subid;
u16 complete;
u8 data[128];
};
struct queue {
struct msg *msgs[QUEUE_SIZE];
int head;
int tail;
int count;
struct semaphore sem;
};
struct queue *msg_queue;
/* 初始化msg结构体 */
void init_msg(struct msg *m) {
m->module_id = 0;
m->cmd_id = 0;
m->cmd_subid = 0;
m->complete = 0;
memset(m->data, 0, sizeof(m->data));
}
/* 函数一,向队列中添加msg结构体 */
void add_msg_to_queue(struct msg *m) {
down(&msg_queue->sem); // 获取信号量,防止并发访问
if (msg_queue->count == QUEUE_SIZE) { // 队列已满
up(&msg_queue->sem);
return;
}
msg_queue->msgs[msg_queue->tail] = m;
msg_queue->tail = (msg_queue->tail + 1) % QUEUE_SIZE;
msg_queue->count++;
up(&msg_queue->sem); // 释放信号量
}
/* 函数二,从队列中取出msg结构体并更新complete成员 */
struct msg *get_msg_from_queue(void) {
struct msg *m;
down(&msg_queue->sem); // 获取信号量,防止并发访问
if (msg_queue->count == 0) { // 队列为空
up(&msg_queue->sem);
return NULL;
}
m = msg_queue->msgs[msg_queue->head];
msg_queue->head = (msg_queue->head + 1) % QUEUE_SIZE;
msg_queue->count--;
m->complete = 1; // 更新complete成员
up(&msg_queue->sem); // 释放信号量
return m;
}
static int __init my_module_init(void) {
int i;
msg_queue = kmalloc(sizeof(struct queue), GFP_KERNEL);
if (!msg_queue) {
printk(KERN_ALERT "Failed to allocate memory for msg_queue\n");
return -ENOMEM;
}
msg_queue->head = 0;
msg_queue->tail = 0;
msg_queue->count = 0;
sema_init(&msg_queue->sem, 1); // 初始化信号量
/* 初始化队列中的msg结构体 */
for (i = 0; i < QUEUE_SIZE; i++) {
msg_queue->msgs[i] = kmalloc(MSG_SIZE, GFP_KERNEL);
if (!msg_queue->msgs[i]) {
printk(KERN_ALERT "Failed to allocate memory for msg\n");
while (i > 0) {
i--;
kfree(msg_queue->msgs[i]);
}
kfree(msg_queue);
return -ENOMEM;
}
init_msg(msg_queue->msgs[i]);
add_msg_to_queue(msg_queue->msgs[i]);
}
return 0;
}
static void __exit my_module_exit(void) {
int i;
for (i = 0; i < QUEUE_SIZE; i++) {
kfree(msg_queue->msgs[i]);
}
kfree(msg_queue);
}
module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple example Linux module.");
```
上述代码中,`msg_queue` 是环形队列的结构体,它包含了一个指向 `struct msg` 的指针数组,以及队列的头、尾指针和元素数量。`sem` 是信号量,用于保护队列,避免多个线程同时访问导致的数据竞争问题。
函数 `init_msg` 用于初始化 `msg` 结构体,将 `complete` 成员赋值为 0。
函数 `add_msg_to_queue` 用于向队列中添加 `msg` 结构体,如果队列已满,则直接返回。
函数 `get_msg_from_queue` 用于从队列中取出 `msg` 结构体并更新 `complete` 成员,如果队列为空,则直接返回 `NULL`。
在 `my_module_init` 函数中,我们首先申请了一个 `msg_queue` 结构体的内存,并进行了初始化。然后使用 `init_msg` 函数初始化了队列中的所有 `msg` 结构体,并将它们添加到队列中。
在 `my_module_exit` 函数中,我们释放了队列中所有 `msg` 结构体的内存,并释放了 `msg_queue` 结构体的内存。
当然,上面代码只是一个简单的示例,实际应用中需要根据具体需求进行修改和完善。
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