linux驱动，linux应用，多线程

Question

我采用了两个线程，主要实现两个功能，一个是根据超声波采集到的距离开关灯，另一个是根据采集到的温度使蜂鸣器响，但是有bug，只能亮灭灯，蜂鸣器不响，我初步感觉是因为不能同时read？但是每一个功能单独测试均可通过，合一块就不行了，还望解答。
代码如下

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>     /* See NOTES */
#include <unistd.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>
#include <linux/fb.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <dirent.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <poll.h>
#include <linux/videodev2.h>
#include <sys/time.h>
#include <assert.h>
#include <sys/select.h>
#include <stdlib.h>
#include <linux/fb.h>
#include <linux/ioctl.h>
#define SR04_DEVICE "/dev/zszsr04"  /* 超声波传感器设备文件 */
#define ds18b20_DEVICE "/dev/myds18b20"  /* 温湿度传感器设备文件 */
#define  led  "/dev/myled"/*led*/
#define  buffer  "/dev/zszbuffer"
#define on 1
#define off 0
#define ring 1
#define unring 0
int sr04_fd;
int ds18b20_fd;
int led_fd;
int buffer_fd;
void* sr04_thread(void* arg) {
    led_fd = open(led, O_RDWR);
    int err1;
    if (led_fd < 0)
    {
        perror("can not open led device");
        pthread_exit(NULL);
    }
    sr04_fd = open(SR04_DEVICE, O_RDWR);
    if (sr04_fd == -1) {
        perror("Failed to open sr04 device");
        pthread_exit(NULL);
    }
    while (1) {
        int ns;
        int data;
        if (read(sr04_fd, &ns, sizeof(ns)) != sizeof(ns)) {
            perror("Failed to read sr04 data");
            continue;
        }
        printf("Distance: %d mm\n", ns * 340 / 2 / 1000000);
        data=ns * 340 / 2 / 1000000;
         if(data>100){
             err1=ioctl(led_fd,off);
             printf("%d\n",err1);
         }
         else{
            err1= ioctl(led_fd,on);
             printf("%d\n",err1);
         }
         sleep(1);
     }
}
 void* ds18b20_thread(void* arg) {
     buffer_fd = open(buffer, O_RDWR);
     int err_buffer;
     if (buffer_fd < 0)
     {
         perror("can not open buffer device");
         pthread_exit(NULL);
     }
     ds18b20_fd = open(ds18b20_DEVICE, O_RDWR);
     if (ds18b20_fd == -1) {
         perror("Failed to open ds18b20 device");
         pthread_exit(NULL);
     }
     while (1) {
         // 读取温度数据
         unsigned char data[5];
         unsigned int integer;
         unsigned char decimal;
         unsigned int tem;
         if (read(ds18b20_fd, data, 5) == 5)
         {
            integer = data[0] | (data[1]<<8) | (data[2]<<16) | (data[3]<<24);
             decimal = data[4];    
             printf("get temprature: %d.%d\n", integer, decimal);
         }else
         {
            printf("get temprature: -1\n");
             continue;
         }
        tem=integer;
         if(tem>28){
             err_buffer=ioctl(buffer_fd,ring);
             printf("%d\n",err_buffer);
          }else{
             err_buffer= ioctl(buffer_fd,unring);
             printf("%d\n",err_buffer);
           }
         sleep(1);
     }
 }
int main(int argc ,char *argv[])
{
    int error;
    int cnt=0;
    int i=0;
    int ListNum;
    fd_set readfds;
    pthread_t tid1;
    pthread_t tid2;
    if(argc!=2)
    {
        printf("./app /dev/video1\n");
        return -1;
    } 
    pthread_create(&tid1, NULL, sr04_thread, NULL);
    pthread_detach(tid1);
    pthread_create(&tid2, NULL, ds18b20_thread, NULL);
    pthread_detach(tid2);
    // 创建温度传感器线程
    return 0;
}

Answer 1

参考免费微信小程序：皆我百晓生 作答，经由专家-皆知整理回复，如问题解决，望采纳；如仍有疑问，请评论回复。

从你的描述和代码来看，问题可能并不是由于不能同时read导致的，因为Linux系统本身支持多线程并发读写不同的设备文件。不过，确实存在一些潜在的问题和改进空间，我将逐一分析并提出建议。

1. 错误处理和资源释放

首先，确保在每个线程的执行过程中正确处理错误，并且在退出线程前关闭打开的文件描述符。这有助于避免资源泄露。

2. IOCTL命令的正确性

你的代码中使用了ioctl函数来控制LED和蜂鸣器，但没有展示这两个设备的驱动程序部分，也没有具体定义on、off、ring、unring对应的宏实际是如何映射到特定操作的。确保这些操作在驱动层已经被正确实现并且与你的ioctl命令相匹配。

3. 确认设备操作逻辑

• 对于LED控制部分，逻辑看起来是合理的：如果距离大于100mm则关闭LED，否则打开。
• 对于蜂鸣器控制部分，也是基于温度高于28度时响铃，否则静音。理论上这个逻辑也是正确的，除非驱动层面没有正确处理这些ioctl请求。

4. 代码修改建议

a. 增加错误处理和资源释放

修改线程函数，在线程结束时关闭文件描述符。

void* sr04_thread(void* arg) {
    ...
    while (1) {
        ...
    }
    close(led_fd);
    close(sr04_fd);
    pthread_exit(NULL);
}

void* ds18b20_thread(void* arg) {
    ...
    while (1) {
        ...
    }
    close(buffer_fd);
    close(ds18b20_fd);
    pthread_exit(NULL);
}

b. 检查ioctl命令定义和驱动实现

确保在驱动代码中，对于on、off、ring、unring的定义与应用层调用一致，并且驱动的ioctl处理函数逻辑正确无误。

5. 其他可能的问题

• 竞态条件：虽然看起来不太像由竞态条件引起，但确保你的驱动程序在处理并发读写时是线程安全的，特别是在更新共享状态（如GPIO状态）时。
• 资源冲突：检查是否有其他进程或硬件问题导致的资源冲突，比如I2C总线上的冲突，尽管这通常会伴随错误信息。

结论

鉴于你的描述和代码逻辑，问题很可能不在多线程并发读取上，而是与具体的设备驱动实现或ioctl命令的正确性有关。建议仔细检查驱动程序逻辑，确认ioctl命令的正确映射，以及增加更详细的错误日志输出来辅助诊断。如果以上步骤都确认无误，考虑是否存在硬件连接或配置上的问题。