Linux內(nèi)核的等待隊(duì)列是以雙循環(huán)鏈表為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與進(jìn)程調(diào)度機(jī)制緊密結(jié)合，能夠用于實(shí)現(xiàn)核心的異步事件通知機(jī)制。

在這個(gè)鏈表中，有兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：等待隊(duì)列頭(wait_queue_head_t)和等待隊(duì)列項(xiàng)(wait_queue_t)。等待隊(duì)列頭和等待隊(duì)列項(xiàng)中都包含一個(gè)list_head類(lèi)型的域作為"連接件"。它通過(guò)一個(gè)雙鏈表和把等待tast的頭，和等待的進(jìn)程列表鏈接起來(lái)。從上圖可以清晰看到。所以我們知道，如果要實(shí)現(xiàn)一個(gè)等待隊(duì)列，首先要有兩個(gè)部分。隊(duì)列頭和隊(duì)列項(xiàng)。下面看他們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

struct list_head {

struct list_head *next, *prev;

};

struct __wait_queue_head {

spinlock_t lock;

struct list_head task_list;

};

typedef struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;

struct __wait_queue {

unsigned int flags;

#define WQ_FLAG_EXCLUSIVE 0x01

void *private;//2.6版本是采用void指針，而以前的版本是struct task_struct * task;

//實(shí)際在用的時(shí)候，仍然把private賦值為task

wait_queue_func_t func;

struct list_head task_list;

};

所以隊(duì)列頭和隊(duì)列項(xiàng)是通過(guò)list_head聯(lián)系到一起的，list_head是一個(gè)雙向鏈表，在linux內(nèi)核中有著廣泛的應(yīng)用。并且在list.h中對(duì)它有著很多的操作。

2.對(duì)列頭和隊(duì)列項(xiàng)的初始化：

wait_queue_head_t my_queue;

init_waitqueue_head(&my_queue);

直接定義并初始化。init_waitqueue_head()函數(shù)會(huì)將自旋鎖初始化為未鎖，等待隊(duì)列初始化為空的雙向循環(huán)鏈表。

DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_queue);

定義并初始化

3.定義等待隊(duì)列： DECLARE_WAITQUEUE(name,tsk);

#define DECLARE_WAITQUEUE(name, tsk) /

wait_queue_t name =__WAITQUEUE_INITIALIZER(name, tsk)

#define __WAITQUEUE_INITIALIZER(name, tsk) { task: tsk, task_list: { NULL, NULL }, __WAITQUEUE_DEBUG_INI(name)}

它的解釋是:

通過(guò)DECLARE_WAITQUEUE宏將等待隊(duì)列項(xiàng)初始化成對(duì)應(yīng)的任務(wù)結(jié)構(gòu)，并且用于連接的相關(guān)指針均設(shè)置為空。其中加入了調(diào)試相關(guān)代碼。

進(jìn)程通過(guò)執(zhí)行下面步驟將自己加入到一個(gè)等待隊(duì)列中：

1) 調(diào)用DECLARE_WAITQUEUE()創(chuàng)建一個(gè)等待隊(duì)列的項(xiàng)；

2) 調(diào)用add_wait_queue()把自己加入到等待隊(duì)列中。該隊(duì)列會(huì)在進(jìn)程等待的條件滿足時(shí)喚醒它。在其他地方寫(xiě)相關(guān)代碼，在事件發(fā)生時(shí)，對(duì)等的隊(duì)列執(zhí)行wake_up()操作。

3) 將進(jìn)程狀態(tài)變更為： TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE。

4) 如果狀態(tài)被置為T(mén)ASK_INTERRUPTIBLE ，則信號(hào)喚醒進(jìn)程。即為偽喚醒(喚醒不是因?yàn)槭录陌l(fā)生)，因此檢查并處理信號(hào)。

5) 檢查condition是否為真，為真則沒(méi)必要休眠，如果不為真，則調(diào)用scheduled()。

6) 當(dāng)進(jìn)程被喚醒的時(shí)候，它會(huì)再次檢查條件是否為真。真就退出循環(huán)，否則再次調(diào)用scheduled()并一直重復(fù)這步操作。

7) condition滿足后，進(jìn)程將自己設(shè)置為T(mén)ASK_RUNNING 并通過(guò)remove_wait_queue()退出。

4.(從等待隊(duì)列頭中)添加／移出等待隊(duì)列

(1)add_wait_queue()函數(shù)： (2)remove_wait_queue()函數(shù)：

5.等待事件：(有條件睡眠)

1)wait_event()宏：

#define wait_event(wq, condition) /

do { /

if (condition) /

break; /

__wait_event(wq, condition); /

} while (0)

#define __wait_event_timeout(wq, condition, ret) /

do { /

DEFINE_WAIT(__wait); /

/

for (;;) { /

prepare_to_wait(&wq, &__wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE); /

if (condition) /

break; /

ret = schedule_timeout(ret); /

if (!ret) /

break; /

} /

finish_wait(&wq, &__wait); /

} while (0)

在等待會(huì)列中睡眠直到condition為真。在等待的期間，進(jìn)程會(huì)被置為T(mén)ASK_UNINTERRUPTIBLE進(jìn)入睡眠，直到condition變量變?yōu)檎妗Ｃ看芜M(jìn)程被喚醒的時(shí)候都會(huì)檢查condition的值.

(2)wait_event_interruptible()函數(shù):

和wait_event()的區(qū)別是調(diào)用該宏在等待的過(guò)程中當(dāng)前進(jìn)程會(huì)被設(shè)置為T(mén)ASK_INTERRUPTIBLE狀態(tài).在每次被喚醒的時(shí)候,首先檢查condition是否為真,如果為真則返回,否則檢查如果進(jìn)程是被信號(hào)喚醒,會(huì)返回-ERESTARTSYS錯(cuò)誤碼.如果是condition為真,則返回0.

(3)wait_event_timeout()宏:

也與wait_event()類(lèi)似.不過(guò)如果所給的睡眠時(shí)間為負(fù)數(shù)則立即返回.如果在睡眠期間被喚醒,且condition為真則返回剩余的睡眠時(shí)間,否則繼續(xù)睡眠直到到達(dá)或超過(guò)給定的睡眠時(shí)間,然后返回0.

(4)wait_event_interruptible_timeout()宏:

與wait_event_timeout()類(lèi)似,不過(guò)如果在睡眠期間被信號(hào)打斷則返回ERESTARTSYS錯(cuò)誤碼.

(5) wait_event_interruptible_exclusive()宏

同樣和wait_event_interruptible()一樣,不過(guò)該睡眠的進(jìn)程是一個(gè)互斥進(jìn)程.

6.喚醒隊(duì)列:

(1)wake_up()函數(shù):

喚醒等待隊(duì)列.可喚醒處于TASK_INTERRUPTIBLE和TASK_UNINTERUPTIBLE狀態(tài)的進(jìn)程,和wait_event/wait_event_timeout成對(duì)使用.

2)wake_up_interruptible()函數(shù): #define wake_up_interruptible(x) __wake_up(x, TASK_INTERRUPTIBLE, 1, NULL)

和wake_up()唯一的區(qū)別是它只能喚醒TASK_INTERRUPTIBLE狀態(tài)的進(jìn)程.,與wait_event_interruptible/wait_event_interruptible_timeout/ wait_event_interruptible_exclusive成對(duì)使用.

TASK_INTERRUPTIBLE，允許通過(guò)發(fā)送signal喚醒它(即可中斷的睡眠狀態(tài))；

TASK_UNINTERRUPTIBLE，不接收任何 singal

7.在等待隊(duì)列上睡眠：(無(wú)條件睡眠，老內(nèi)核使用，新內(nèi)核建議不用)

(1)sleep_on()函數(shù):

該函數(shù)的作用是定義一個(gè)等待隊(duì)列(wait)，并將當(dāng)前進(jìn)程添加到等待隊(duì)列中(wait)，然后將當(dāng)前進(jìn)程的狀態(tài)置為T(mén)ASK_UNINTERRUPTIBLE，并將等待隊(duì)列(wait)添加到等待隊(duì)列頭(q)中。之后就被掛起直到資源可以獲取，才被從等待隊(duì)列頭(q)中喚醒，從等待隊(duì)列頭中移出。在被掛起等待資源期間，該進(jìn)程不能被信號(hào)喚醒。

(2)sleep_on_timeout()函數(shù)：

與sleep_on()函數(shù)的區(qū)別在于調(diào)用該函數(shù)時(shí)，如果在指定的時(shí)間內(nèi)(timeout)沒(méi)有獲得等待的資源就會(huì)返回。實(shí)際上是調(diào)用schedule_timeout()函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。值得注意的是如果所給的睡眠時(shí)間(timeout)小于0，則不會(huì)睡眠。該函數(shù)返回的是真正的睡眠時(shí)間。

(3)interruptible_sleep_on()函數(shù)：

該函數(shù)和sleep_on()函數(shù)唯一的區(qū)別是將當(dāng)前進(jìn)程的狀態(tài)置為T(mén)ASK_INTERRUPTINLE，這意味在睡眠如果該進(jìn)程收到信號(hào)則會(huì)被喚醒。

(4)interruptible_sleep_on_timeout()函數(shù)：

類(lèi)似于sleep_on_timeout()函數(shù)。進(jìn)程在睡眠中可能在等待的時(shí)間沒(méi)有到達(dá)就被信號(hào)打斷而被喚醒，也可能是等待的時(shí)間到達(dá)而被喚醒。

Linux 進(jìn)程等待隊(duì)列【轉(zhuǎn)】

本文轉(zhuǎn)載自:http://blog.csdn.net/dlutbrucezhang/article/details/9212067 Linux內(nèi)核的等待隊(duì)列是以雙循環(huán)鏈表為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),與進(jìn)程調(diào)度機(jī)制 ...

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux 等待进程,Linux 进程等待队列的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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