linux 手动睡眠
在 Linux 內(nèi)核的之前的版本, 正式的睡眠要求程序員手動(dòng)處理所有上面的步驟. 它是一 個(gè)繁瑣的過(guò)程, 包含相當(dāng)多的易出錯(cuò)的樣板式的代碼. 程序員如果愿意還是可能用那種方 式手動(dòng)睡眠; <linux/sched.h> 包含了所有需要的定義, 以及圍繞例子的內(nèi)核源碼. 但是, 有一個(gè)更容易的方式.
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第一步是創(chuàng)建和初始化一個(gè)等待隊(duì)列. 這常常由這個(gè)宏定義完成: DEFINE_WAIT(my_wait);
其中, name 是等待隊(duì)列入口項(xiàng)的名子. 你可用 2 步來(lái)做:
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wait_queue_t my_wait; init_wait(&my_wait);
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但是常常更容易的做法是放一個(gè) DEFINE_WAIT 行在循環(huán)的頂部, 來(lái)實(shí)現(xiàn)你的睡眠. 下一步是添加你的等待隊(duì)列入口到隊(duì)列, 并且設(shè)置進(jìn)程狀態(tài). 2 個(gè)任務(wù)都由這個(gè)函數(shù)處理: void prepare_to_wait(wait_queue_head_t *queue, wait_queue_t *wait, int state);
這里, queue 和 wait 分別地是等待隊(duì)列頭和進(jìn)程入口. state 是進(jìn)程的新?tīng)顟B(tài); 它應(yīng)當(dāng) 或者是 TASK_INTERRUPTIBLE(給可中斷的睡眠, 這常常是你所要的)或者 TASK_UNINTERRUPTIBLE(給不可中斷睡眠).
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在調(diào)用 prepare_to_wait 之后, 進(jìn)程可調(diào)用 schedule -- 在它已檢查確認(rèn)它仍然需要等 待之后. 一旦 schedule 返回, 就到了清理時(shí)間. 這個(gè)任務(wù), 也, 被一個(gè)特殊的函數(shù)處理:
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void finish_wait(wait_queue_head_t *queue, wait_queue_t *wait); 之后, 你的代碼可測(cè)試它的狀態(tài)并且看是否它需要再次等待.
我們?cè)缭撔枰粋€(gè)例子了. 之前我們看了 給 scullpipe 的 read 方法, 它使用 wait_event. 同一個(gè)驅(qū)動(dòng)中的 write 方法使用 prepare_to_wait 和 finish_wait 來(lái)實(shí) 現(xiàn)它的等待. 正常地, 你不會(huì)在一個(gè)驅(qū)動(dòng)中象這樣混用各種方法, 但是我們這樣作是為了 能夠展示 2 種處理睡眠的方式.
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為完整起見(jiàn), 首先, 我們看 write 方法本身:
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/* How much space is free? */
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static int spacefree(struct scull_pipe *dev)
{
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if (dev->rp == dev->wp)
return dev->buffersize - 1;
return ((dev->rp + dev->buffersize - dev->wp) % dev->buffersize) - 1;
}
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static ssize_t scull_p_write(struct file *filp, const char user *buf, size_t count,
loff_t *f_pos)
{
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struct scull_pipe *dev = filp->private_data; int result;
if (down_interruptible(&dev->sem)) return -ERESTARTSYS;
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/* Make sure there's space to write */ result = scull_getwritespace(dev, filp); if (result)
return result; /* scull_getwritespace called up(&dev->sem) */
/* ok, space is there, accept something */ count = min(count, (size_t)spacefree(dev)); if (dev->wp >= dev->rp)
count = min(count, (size_t)(dev->end - dev->wp)); /* to end-
of-buf */
else /* the write pointer has wrapped, fill up to rp-1 */ count = min(count, (size_t)(dev->rp - dev->wp - 1));
PDEBUG("Going to accept %li bytes to %p from %p\n", (long)count, dev-
>wp, buf);
if (copy_from_user(dev->wp, buf, count))
{
up (&dev->sem); return -EFAULT;
}
dev->wp += count;
if (dev->wp == dev->end)
dev->wp = dev->buffer; /* wrapped */ up(&dev->sem);
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/* finally, awake any reader */
wake_up_interruptible(&dev->inq); /* blocked in read() and select() */
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/* and signal asynchronous readers, explained late in chapter 5 */ if (dev->async_queue)
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kill_fasync(&dev->async_queue, SIGIO, POLL_IN); PDEBUG("\"%s\" did write %li bytes\n",current->comm, (long)count); return count;
}
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這個(gè)代碼看來(lái)和 read 方法類似, 除了我們已經(jīng)將睡眠代碼放到了一個(gè)單獨(dú)的函數(shù), 稱為 scull_getwritespace. 它的工作是確保在緩沖中有空間給新的數(shù)據(jù), 睡眠直到有空間可 用. 一旦空間在, scull_p_write 可簡(jiǎn)單地拷貝用戶的數(shù)據(jù)到那里, 調(diào)整指針, 并且喚醒 可能已經(jīng)在等待讀取數(shù)據(jù)的進(jìn)程.
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處理實(shí)際的睡眠的代碼是:
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/* Wait for space for writing; caller must hold device semaphore. On
* error the semaphore will be released before returning. */
static int scull_getwritespace(struct scull_pipe *dev, struct file *filp)
{
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while (spacefree(dev) == 0)
{ /* full */
DEFINE_WAIT(wait);
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up(&dev->sem);
if (filp->f_flags & O_NONBLOCK) return -EAGAIN;
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PDEBUG("\"%s\" writing: going to sleep\n",current->comm); prepare_to_wait(&dev->outq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE); if (spacefree(dev) == 0)
schedule(); finish_wait(&dev->outq, &wait); if (signal_pending(current))
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handle it */
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?
}
return -ERESTARTSYS; /* signal: tell the fs layer to
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if (down_interruptible(&dev->sem)) return -ERESTARTSYS;
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return 0;
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}
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再次注意 while 循環(huán). 如果有空間可用而不必睡眠, 這個(gè)函數(shù)簡(jiǎn)單地返回. 否則, 它必 須丟掉設(shè)備旗標(biāo)并且等待. 這個(gè)代碼使用 DEFINE_WAIT 來(lái)設(shè)置一個(gè)等待隊(duì)列入口并且 prepare_to_wait 來(lái)準(zhǔn)備好實(shí)際的睡眠. 接著是對(duì)緩沖的必要的檢查; 我們必須處理的情 況是在我們已經(jīng)進(jìn)入 while 循環(huán)后以及在我們將自己放入等待隊(duì)列之前 (并且丟棄了旗 標(biāo)), 緩沖中有空間可用了. 沒(méi)有這個(gè)檢查, 如果讀進(jìn)程能夠在那時(shí)完全清空緩沖, 我們
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可能錯(cuò)過(guò)我們能得到的唯一的喚醒并且永遠(yuǎn)睡眠. 在說(shuō)服我們自己必須睡眠之后, 我們調(diào) 用 schedule.
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值得再看看這個(gè)情況: 當(dāng)睡眠發(fā)生在 if 語(yǔ)句測(cè)試和調(diào)用 schedule 之間, 會(huì)發(fā)生什么? 在這個(gè)情況里, 都好. 這個(gè)喚醒重置了進(jìn)程狀態(tài)為 TASK_RUNNING 并且 schedule 返回 -
- 盡管不必馬上. 只要這個(gè)測(cè)試發(fā)生在進(jìn)程放置自己到等待隊(duì)列和改變它的狀態(tài)之后, 事 情都會(huì)順利.
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為了結(jié)束, 我們調(diào)用 finish_wait. 對(duì) signal_pending 的調(diào)用告訴我們是否我們被一個(gè) 信號(hào)喚醒; 如果是, 我們需要返回到用戶并且使它們稍后再試. 否則, 我們請(qǐng)求旗標(biāo), 并 且再次照常測(cè)試空閑空間.
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/fanweisheng/p/11141869.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的linux 手动睡眠的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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