如果需要调用copy_to_user,如何使用自旋锁？

Question

我写了一个小驱动程序来读取一些数据并将其提供给用户.我的驱动程序可以被多个应用程序使用,即它是一个可重入的驱动程序,因此使用自旋锁.但是我发现copy_to_user不应该用旋转锁来调用它.char_device_buf在以下代码中是共享数据; 我必须保护它.除了使用自旋锁和使用互斥锁之外,还有其他机制copy_to_user吗？

static ssize_t char_dev_read(struct file *file,
                                char *buf,
                                size_t lbuf,
                                loff_t *ppos)
    {
            int maxbytes; /* number of bytes from ppos to MAX_LENGTH */
            int bytes_to_do; /* number of bytes to read */
            int nbytes; /* number of bytes actually read */

            maxbytes = MAX_LENGTH - *ppos;

            if( maxbytes > lbuf ) bytes_to_do = lbuf;
            else bytes_to_do = maxbytes;

            if( bytes_to_do == 0 ) {
                    printk("Reached end of device\n");
                    return -ENOSPC; /* Causes read() to return EOF */
            }

       /* Tesing for accidental release */
    //              accidental_release(); 

            printk(KERN_DEBUG "READER: trying for critical region lock \n");

            spin_lock(&myspin);/*begin of critical region */

                    printk(KERN_DEBUG "READER : acquired lock: executing critical code\n");
                    nbytes = bytes_to_do -
                             copy_to_user( buf, /* to */
                                           char_device_buf + *ppos, /* from */
                                           bytes_to_do ); /* how many bytes */


            spin_unlock(&myspin); /* end of critical region */
            *ppos += nbytes;
            return nbytes;
    }

Answer 1

copy_{to,from}_user不应该在自旋锁中使用的原因是这些功能可以睡眠.想象一下这种情况(在单处理器机器上):

1. 处理A mmap()编辑文件
2. 该过程会调用您的驱动程序为该mmap()ed区域提供一个地址
3. 您的代码运行,锁定,然后copy_to_user在该地址上导致页面错误 - 内存不存在,以便进程进入休眠状态,直到数据来自磁盘.
4. 内核计划处理B,它以相同的方式调用驱动程序.
5. 死锁 - 进程A正在等待IO在锁内返回但不会被调度,因为B正在等待同一个锁被解锁的CPU.

除非100%保证copy_{to,from}_user不会导致段错误,否则不能使用自旋锁,但必须使用睡眠锁,例如'mutex_lock'.睡眠锁定会对调度程序产生控制,而旋转锁定则不会.