linux 手动睡眠
在 Linux 內核的之前的版本, 正式的睡眠要求程序員手動處理所有上面的步驟. 它是一 個繁瑣的過程, 包含相當多的易出錯的樣板式的代碼. 程序員如果愿意還是可能用那種方 式手動睡眠; <linux/sched.h> 包含了所有需要的定義, 以及圍繞例子的內核源碼. 但是, 有一個更容易的方式.
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第一步是創建和初始化一個等待隊列. 這常常由這個宏定義完成: DEFINE_WAIT(my_wait);
其中, name 是等待隊列入口項的名子. 你可用 2 步來做:
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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 DEFINE_WAIT 行在循環的頂部, 來實現你的睡眠. 下一步是添加你的等待隊列入口到隊列, 并且設置進程狀態. 2 個任務都由這個函數處理: void prepare_to_wait(wait_queue_head_t *queue, wait_queue_t *wait, int state);
這里, queue 和 wait 分別地是等待隊列頭和進程入口. state 是進程的新狀態; 它應當 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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在調用 prepare_to_wait 之后, 進程可調用 schedule -- 在它已檢查確認它仍然需要等 待之后. 一旦 schedule 返回, 就到了清理時間. 這個任務, 也, 被一個特殊的函數處理:
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void finish_wait(wait_queue_head_t *queue, wait_queue_t *wait); 之后, 你的代碼可測試它的狀態并且看是否它需要再次等待.
我們早該需要一個例子了. 之前我們看了 給 scullpipe 的 read 方法, 它使用 wait_event. 同一個驅動中的 write 方法使用 prepare_to_wait 和 finish_wait 來實 現它的等待. 正常地, 你不會在一個驅動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, 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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這個代碼看來和 read 方法類似, 除了我們已經將睡眠代碼放到了一個單獨的函數, 稱為 scull_getwritespace. 它的工作是確保在緩沖中有空間給新的數據, 睡眠直到有空間可 用. 一旦空間在, scull_p_write 可簡單地拷貝用戶的數據到那里, 調整指針, 并且喚醒 可能已經在等待讀取數據的進程.
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處理實際的睡眠的代碼是:
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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. 如果有空間可用而不必睡眠, 這個函數簡單地返回. 否則, 它必 須丟掉設備旗標并且等待. 這個代碼使用 DEFINE_WAIT 來設置一個等待隊列入口并且 prepare_to_wait 來準備好實際的睡眠. 接著是對緩沖的必要的檢查; 我們必須處理的情 況是在我們已經進入 while 循環后以及在我們將自己放入等待隊列之前 (并且丟棄了旗 標), 緩沖中有空間可用了. 沒有這個檢查, 如果讀進程能夠在那時完全清空緩沖, 我們
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可能錯過我們能得到的唯一的喚醒并且永遠睡眠. 在說服我們自己必須睡眠之后, 我們調 用 schedule.
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值得再看看這個情況: 當睡眠發生在 if 語句測試和調用 schedule 之間, 會發生什么? 在這個情況里, 都好. 這個喚醒重置了進程狀態為 TASK_RUNNING 并且 schedule 返回 -
- 盡管不必馬上. 只要這個測試發生在進程放置自己到等待隊列和改變它的狀態之后, 事 情都會順利.
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為了結束, 我們調用 finish_wait. 對 signal_pending 的調用告訴我們是否我們被一個 信號喚醒; 如果是, 我們需要返回到用戶并且使它們稍后再試. 否則, 我們請求旗標, 并 且再次照常測試空閑空間.
轉載于:https://www.cnblogs.com/fanweisheng/p/11141869.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的linux 手动睡眠的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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