高级字符驱动程序操作之休眠（理论篇）

1. 休眠的原则

 

第一条： "永远不要在原子上下文中进入休眠" (LDD3 p149)

第二条： 当线程被唤醒时，应当检查等待的条件是否为真

第三条： 确保即将休眠的线程一定会被唤醒

 

2. 简单休眠

 

wait_event(queue, condition) // 不可中断的休眠，不符合休眠的原则(第一条)不推荐

wait_event_interruptible(queue, condition) // 接受终端的休眠，推荐

wait_event_timeout(queue, condition, timeout) // 不可中断，定时唤醒

wait_event_interruptible_timeout(queue, condition, timeout) // 接受中断，定时唤醒

 

约定： 对于不可中断的休眠，使用wait_up唤醒，对于接受中断的休眠，使用wait_up_interruptible唤醒

 

3. 阻塞和非阻塞标志

 

file文件结构指针filp的成员f_flags可以设定进程的阻塞和非阻塞标志，如果filp_flags & O_NONBLOCK为真，进程被标志为非阻塞的，反之进程被标志为可阻塞的

 

4. 高级休眠

 

第一步： 初始化wait_queue_t结构

             静态初始化 DEFINE_WAIT(my_wait);

             动态初始化 wait_queue_t my_wait;

                              init_wait(&my_wait);

 

第二步： 设置进程状态

              void prepare_to_wait(wait_queue_head_t *queue,

                                                  wait_queue_t *wait,

                                                  int state);

              state就是要设置的新状态，它可以是TASK_INTERRUPTIBLE(可中断休眠状态)和TASK_UNINTERRUPTIBLE(不可中断休眠)

 

第三步：  让出处理器，开始休眠

              if (!condition)

                      schedule();

 

第四步： 如果condition为true，表示进程不需要休眠了，要完成一些清理工作

              void finish_wait(wait_queue_head_t *queue, wait_queue_t *wait);

 

5. 独占等待

 

当调用wake_up时，所有在等待队列中的线程都被唤醒，当等待队列中的线程很多的时候，这样唤醒的代价就会显得很"疯狂"

为了防止这种情况，驱动程序员可以考虑在等待队列入口为休眠线程设置WQ_FLAG_EXCLUSIVE标志，这样在wake_up的时候，操作系统唤醒第一个具有WQ_FLAG_EXCLUSIVE标志的线程后就停止唤醒操作

 

6. 缓冲区操作

 

这里的缓冲区操作是仅仅是策略问题，而非机制问题，为了看懂scullpipe，对缓冲区操作应该有清晰的认识

 

需要注意的是： 读写指针都不会读写缓冲区的结尾地址，缓冲区的结尾地址仅仅用于回卷；

                      因为读指针始终在追赶写指针，是写指针让读写指针能够相遇，也就是写指针不可能超过读指针，除非读指针读完所有数据，与写指针重逢；

                       当读写指针相遇，表示缓冲区为空。