Linux设备驱动缓冲策略

Question

假设我有一个外部设备不断将数据推送到驱动程序中的一个小缓冲区中。我正在使用等待队列，其中中断处理程序唤醒等待的用户进程（类似于 LDD (3rd edition) - 实现处理程序）。

irq_handler_t irq_handler(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{

 flag = 1;
 wake_up_interruptible(&wq);

return  IRQ_HANDLED;
}

ssize_t my_read(struct file *dev, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)

{

        wait_event_interruptible(wq, flag != 0);
        flag = 0;
        copy_to_user(usr_buf, drv_buf, count);

}


/***********************User program***********************/

while(1)
{    
    read(fid, buffer, size);

    //do stuff with data

}

用户程序调用 read 并等待中断从外部设备获取新数据。由于外部设备可能会以比此代码执行速度更快的速度推送数据，我可以使用哪些机制来确保在用户程序复制数据之前不会覆盖数据？像结构这样的环形缓冲区会在这里工作吗？不清楚如何实现。

谢谢

Answer 1

是的，环形缓冲区可以工作。

您只需从中断处理程序中填充缓冲区，然后您将从my_read 回调中读取它。

一个非常幼稚且非常低效的实现可能是（未经测试）：

static irqreturn_t irq_handler(int irq, void *dev_id)
{
        struct my_dev *dev = dev_id;

        buf[buf_wr] = read_device(dev);
        buf_wr++;

        if (buf_wr >= BUFSIZE)
                buf_wr = 0;

        wake_up(&wq);
        return IRQ_HANDLED;
}

static ssize_t my_read(struct file *file, char __user *ubuf,
                             size_t sz, loff_t *ppos)
{
        int n, ret;

        ret = wait_event_interruptible(wq,
                                buf_wr != buf_rd);
        if (ret)
                return ret;

        n = buf_wr - buf_rd;
        if (n < 0)
               n += BUFSIZE;

        n = min(count, n);
        ret = copy_to_user(ubuf, buf, n);
        buf_rd += n;

        if (buf_rd >= BUFSIZE)
                buf_rd -= BUFSIZE;

        if (ret)
                return ret;

        *ppos += n;
        return 1;
}

您可能还想使用 DMA 或 mmap 或两者兼而有之，以提高效率。