内核中随处可见的等待队列详解1
来源:互联网 发布:windows查看tcp连接数 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 07:13
一、定义:
/include/linux/wait.h
struct __wait_queue_head {
spinlock_t lock;
struct list_head task_list;
};
typedef struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;
二、作用:
在内核里面,等待队列是有很多用处的,尤其是在中断处理、进程同步、定时等场合。可以使用等待队列在实现阻塞进程的唤醒。它以队列为基础数据结构,与进程调度机制紧密结合,能够用于实现内核中的异步事件通知机制,同步对系统资源的访问等。
三、字段详解:
1、spinlock_t lock;
在对task_list与操作的过程中,使用该锁实现对等待队列的互斥访问。
2、srtuct list_head_t task_list;
双向循环链表,存放等待的进程。
三、操作:
1、定义并初始化:
(1)
wait_queue_head_t my_queue;
init_waitqueue_head(&my_queue);
直接定义并初始化。init_waitqueue_head()函数会将自旋锁初始化为未锁,等待队列初始化为空的双向循环链表。
(2)
DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_queue);
定义并初始化,相当于(1)。
(3)定义等待队列:
DECLARE_WAITQUEUE(name,tsk);
注意此处是定义一个wait_queue_t类型的变量name,并将其private与设置为tsk。wait_queue_t类型定义如下:
其中flags域指明该等待的进程是互斥进程还是非互斥进程。其中0是非互斥进程,WQ_FLAG_EXCLUSIVE(0x01)是互斥进程。等待队列(wait_queue_t)和等待对列头(wait_queue_head_t)的区别是等待队列是等待队列头的成员。也就是说等待队列头的task_list域链接的成员就是等待队列类型的(wait_queue_t)。
2、(从等待队列头中)添加/移出等待队列:
(1)add_wait_queue()函数:
void fastcall add_wait_queue(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait)
{
unsigned long flags;
wait->flags &= ~WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
__add_wait_queue(q, wait);
spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
}
设置等待的进程为非互斥进程,并将其添加进等待队列头(q)的队头中。
void fastcall add_wait_queue_exclusive(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait)
{
unsigned long flags;
wait->flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
__add_wait_queue_tail(q, wait);
spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
}
该函数也和add_wait_queue()函数功能基本一样,只不过它是将等待的进程(wait)设置为互斥进程。
(2)remove_wait_queue()函数:
void fastcall remove_wait_queue(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait)
{
unsigned long flags;
spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
__remove_wait_queue(q, wait);
spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
}
在等待的资源或事件满足时,进程被唤醒,使用该函数被从等待头中删除。
3、等待事件:
(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)
在等待会列中睡眠直到condition为真。在等待的期间,进程会被置为TASK_UNINTERRUPTIBLE进入睡眠,直到condition变量变为真。每次进程被唤醒的时候都会检查condition的值.
转自:http://341719xubin.blog.163.com/blog/static/13292079320116193163901/
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