轉自：http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7401688
內核編程中常見的一種模式是，在當前線程之外初始化某個活動，然后等待該活動的結束。這個活動可能是，創建一個新的內核線程或者新的用戶空間進程、對一個已有進程的某個請求，或者某種類型的硬件動作，等等。在這種情況下，我們可以使用信號量來同步這兩個任務。然而，內核中提供了另外一種機制——completion接口。Completion是一種輕量級的機制，他允許一個線程告訴另一個線程某個工作已經完成。
理解同步completion的例子：
這是一個公交司機和售票員之間的線程調度，用於理解完成量，完成量是對信號量的一種補充，主要用於多處理器系統上發生的一種微妙競爭。在這里兩個線程間同步，只有當售票員把門關了后，司機才能開動車，只有當司機停車后，售票員才能開門。
線程(進程)之間的同步大多使用completion，而互斥資源的保護大多使用信號量(互斥鎖or自旋鎖)。
結構與初始化
Completion在內核中的實現基於等待隊列（關於等待隊列理論知識在前面的文章中有介紹），completion結構很簡單：
1 struct completion { 2 unsigned int done;/*用於同步的原子量*/ 3 wait_queue_head_t wait;/*等待事件隊列*/ 4 };
和信號量一樣，初始化分為靜態初始化和動態初始化兩種情況：
靜態初始化：
1 #define COMPLETION_INITIALIZER(work) \ 2 { 0, __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER((work).wait) } 3 4 #define DECLARE_COMPLETION(work) \ 5 struct completion work = COMPLETION_INITIALIZER(work)
動態初始化：
1 static inline void init_completion(struct completion *x) 2 { 3 x->done = 0; 4 init_waitqueue_head(&x->wait); 5 }
可見，兩種初始化都將用於同步的done原子量置位了0，后面我們會看到，該變量在wait相關函數中減一，在complete系列函數中加一。
實現
同步函數一般都成對出現，completion也不例外，我們看看最基本的兩個complete和wait_for_completion函數的實現。
wait_for_completion最終由下面函數實現：
1 static inline long __sched 2 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state) 3 { 4 if (!x->done) { 5 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current); 6 7 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE; 8 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait); 9 do { 10 if (signal_pending_state(state, current)) { 11 timeout = -ERESTARTSYS; 12 break; 13 } 14 __set_current_state(state); 15 spin_unlock_irq(&x->wait.lock); 16 timeout = schedule_timeout(timeout); 17 spin_lock_irq(&x->wait.lock); 18 } while (!x->done && timeout); 19 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait); 20 if (!x->done) 21 return timeout; 22 } 23 x->done--; 24 return timeout ?: 1; 25 }
而complete實現如下：
1 void complete(struct completion *x) 2 { 3 unsigned long flags; 4 5 spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags); 6 x->done++; 7 __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL); 8 spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags); 9 }
不看內核實現的源代碼我們也能想到他的實現，不外乎在wait函數中循環等待done變為可用（正），而另一邊的complete函數為喚醒函數，當然是將done加一，喚醒待處理的函數。是的，從上面的代碼看到，和我們想的一樣。內核也是這樣做的。
運用
運用LDD3中的例子：
1 #include <linux/module.h> 2 #include <linux/init.h> 3 4 #include <linux/sched.h> 5 #include <linux/kernel.h> 6 #include <linux/fs.h> 7 #include <linux/types.h> 8 #include <linux/completion.h> 9 10 MODULE_LICENSE("GPL"); 11 12 static int complete_major=250; 13 DECLARE_COMPLETION(comp); 14 15 ssize_t complete_read(struct file *filp,char __user *buf,size_t count,loff_t *pos) 16 { 17 printk(KERN_ERR "process %i (%s) going to sleep\n",current->pid,current->comm); 18 wait_for_completion(&comp); 19 printk(KERN_ERR "awoken %i (%s)\n",current->pid,current->comm); 20 return 0; 21 } 22 23 ssize_t complete_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t count,loff_t *pos) 24 { 25 printk(KERN_ERR "process %i (%s) awakening the readers...\n",current->pid,current->comm); 26 complete(&comp); 27 return count; 28 } 29 30 struct file_operations complete_fops={ 31 .owner=THIS_MODULE, 32 .read=complete_read, 33 .write=complete_write, 34 }; 35 36 int complete_init(void) 37 { 38 int result; 39 result=register_chrdev(complete_major,"complete",&complete_fops); 40 if(result<0) 41 return result; 42 if(complete_major==0) 43 complete_major=result; 44 return 0; 45 } 46 void complete_cleanup(void) 47 { 48 unregister_chrdev(complete_major,"complete"); 49 } 50 module_init(complete_init); 51 module_exit(complete_cleanup);
測試步驟：
1， mknod /dev/complete創建complete節點，在linux上驅動程序需要手動創建文件節點。
2， insmod complete.ko 插入驅動模塊，這里要注意的是，因為我們的代碼中是手動分配的設備號，很可能被系統已經使用了，所以如果出現這種情況，查看/proc/devices文件。找一個沒有被使用的設備號。
3， cat /dev/complete 用於讀該設備，調用設備的讀函數
4， 打開另一個終端輸入 echo “hello” > /dev/complete 該命令用於寫入該設備。
問題：
1. 如果完成量還沒有處於wait狀態，complete先釋放了，那么，在完成量等待到來，接下來是什么樣的流程？