Linux内核中多线程并发访问链表的同步机制示例代码

回答：

在Linux内核中，多个线程对同一个数据结构（如链表）进行并发访问时，需要使用适当的同步机制来避免竞态条件和数据不一致的问题。你描述的场景涉及三个线程对一个链表进行操作，其中一个线程插入节点，一个线程删除节点并唤醒等待的线程，第三个线程等待链表为空时被唤醒。

以下是一个简化的示例代码，展示了如何使用Linux内核中的同步机制（如自旋锁和等待队列）来实现这个功能：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/delay.h>

static LIST_HEAD(my_list);
static DEFINE_SPINLOCK(list_lock);
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wait_queue);

struct my_node {
    struct list_head list;
    int data;
};

static struct task_struct *thread1;
static struct task_struct *thread2;
static struct task_struct *thread3;

static int thread1_func(void *data) {
    while (!kthread_should_stop()) {
        struct my_node *new_node = kmalloc(sizeof(struct my_node), GFP_KERNEL);
        if (!new_node)
            continue;

        new_node->data = get_random_int() % 100;

        spin_lock(&list_lock);
        list_add_tail(&new_node->list, &my_list);
        spin_unlock(&list_lock);

        msleep(1000); // 模拟插入操作的延迟
    }
    return 0;
}

static int thread2_func(void *data) {
    while (!kthread_should_stop()) {
        struct my_node *node;

        spin_lock(&list_lock);
        if (!list_empty(&my_list)) {
            node = list_first_entry(&my_list, struct my_node, list);
            list_del(&node->list);
            kfree(node);

            if (list_empty(&my_list)) {
                wake_up(&wait_queue);
            }
        }
        spin_unlock(&list_lock);

        msleep(1000); // 模拟删除操作的延迟
    }
    return 0;
}

static int thread3_func(void *data) {
    while (!kthread_should_stop()) {
        wait_event_timeout(wait_queue, list_empty(&my_list), msecs_to_jiffies(5000));
        if (list_empty(&my_list)) {
            printk(KERN_INFO "List is empty, thread3 is woken up\n");
        } else {
            printk(KERN_INFO "Timeout, list is not empty\n");
        }
    }
    return 0;
}

static int __init my_module_init(void) {
    thread1 = kthread_run(thread1_func, NULL, "thread1");
    thread2 = kthread_run(thread2_func, NULL, "thread2");
    thread3 = kthread_run(thread3_func, NULL, "thread3");

    return 0;
}

static void __exit my_module_exit(void) {
    kthread_stop(thread1);
    kthread_stop(thread2);
    kthread_stop(thread3);

    // 清理链表中的剩余节点
    while (!list_empty(&my_list)) {
        struct my_node *node = list_first_entry(&my_list, struct my_node, list);
        list_del(&node->list);
        kfree(node);
    }
}

module_init(my_module_init);
module_exit(my_module_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Your Name");
MODULE_DESCRIPTION("A simple example of list manipulation with multiple threads in Linux kernel");

在这个示例中：

thread1 定期向链表中插入新节点。
thread2 定期从链表中删除节点，并在链表为空时唤醒等待队列。
thread3 使用 wait_event_timeout 等待链表为空的条件，并在被唤醒时打印信息。

注意事项：

使用 spin_lock 来保护对链表的访问，确保并发操作的安全性。
使用 wait_event_timeout 来等待链表为空的条件，并设置超时时间。
在模块卸载时，确保清理链表中的剩余节点，避免内存泄漏。

这个示例代码展示了如何在Linux内核中使用同步机制来实现多线程对链表的并发访问。根据实际需求，你可能需要调整代码中的

Linux内核中多线程并发访问链表的同步机制示例代码

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