网站制作建设飞沐,如何查看一个网站的域名解析,网站页面优化方案,大数据分析当进程要获取某些资源#xff08;例如从网卡读取数据#xff09;的时候#xff0c;但资源并没有准备好#xff08;例如网卡还没接收到数据#xff09;#xff0c;这时候内核必须切换到其他进程运行#xff0c;直到资源准备好再唤醒进程。
waitqueue (等待队列) 就是内核…当进程要获取某些资源例如从网卡读取数据的时候但资源并没有准备好例如网卡还没接收到数据这时候内核必须切换到其他进程运行直到资源准备好再唤醒进程。
waitqueue (等待队列) 就是内核用于管理等待资源的进程当某个进程获取的资源没有准备好的时候可以通过调用 add_wait_queue() 函数把进程添加到 waitqueue 中然后切换到其他进程继续执行。当资源准备好由资源提供方通过调用 wake_up() 函数来唤醒等待的进程。
等待队列初始化
要使用 waitqueue 首先需要声明一个 wait_queue_head_t 结构的变量wait_queue_head_t 结构定义如下
struct __wait_queue_head {spinlock_t lock;struct list_head task_list;
};waitqueue 本质上是一个链表而 wait_queue_head_t 结构是 waitqueue 的头部lock 字段用于保护等待队列在多核环境下数据被破坏而 task_list 字段用于保存等待资源的进程列表。
可以通过调用 init_waitqueue_head() 函数来初始化 wait_queue_head_t 结构其实现如下
void init_waitqueue_head(wait_queue_head_t *q)
{spin_lock_init(q-lock);INIT_LIST_HEAD(q-task_list);
}初始化过程很简单首先调用 spin_lock_init() 来初始化自旋锁 lock然后调用 INIT_LIST_HEAD() 来初始化进程链表。
向等待队列添加等待进程
要向 waitqueue 添加等待进程首先要声明一个 wait_queue_t 结构的变量wait_queue_t 结构定义如下
typedef int (*wait_queue_func_t)(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key);struct __wait_queue {unsigned int flags;void *private;wait_queue_func_t func;struct list_head task_list;
};下面说明一下各个成员的作用
flags: 可以设置为 WQ_FLAG_EXCLUSIVE表示等待的进程应该独占资源解决惊群现象。private: 一般用于保存等待进程的进程描述符 task_struct。func: 唤醒函数一般设置为 default_wake_function() 函数当然也可以设置为自定义的唤醒函数。task_list: 用于连接其他等待资源的进程。
可以通过调用 init_waitqueue_entry() 函数来初始化 wait_queue_t 结构变量其实现如下
static inline void init_waitqueue_entry(wait_queue_t *q, struct task_struct *p)
{q-flags 0;q-private p;q-func default_wake_function;
}也可以通过调用 init_waitqueue_func_entry() 函数来初始化为自定义的唤醒函数
static inline void init_waitqueue_func_entry(wait_queue_t *q, wait_queue_func_t func)
{q-flags 0;q-private NULL;q-func func;
}初始化完 wait_queue_t 结构变量后可以通过调用 add_wait_queue() 函数把等待进程添加到等待队列其实现如下
void 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);
}static inline void __add_wait_queue(wait_queue_head_t *head, wait_queue_t *new)
{list_add(new-task_list, head-task_list);
}add_wait_queue() 函数的实现很简单首先通过调用 spin_lock_irqsave() 上锁然后调用 list_add() 函数把节点添加到等待队列即可。
wait_queue_head_t 结构与 wait_queue_t 结构之间的关系如下图 waitqueue
休眠等待进程
当把进程添加到等待队列后就可以休眠当前进程让出CPU给其他进程运行要休眠进程可以通过一下方式
set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
schedule();代码 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE) 可以把当前进程运行状态设置为 可中断休眠 状态调用 schedule() 函数可以使当前进程让出CPU切换到其他进程执行。
唤醒等待队列
当资源准备好后就可以唤醒等待队列中的进程可以通过 wake_up() 函数来唤醒等待队列中的进程。wake_up() 最终会调用 __wake_up_common()其实现如下
static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive, int sync, void *key)
{wait_queue_t *curr, *next;list_for_each_entry_safe(curr, next, q-task_list, task_list) {unsigned flags curr-flags;if (curr-func(curr, mode, sync, key) (flags WQ_FLAG_EXCLUSIVE) !--nr_exclusive)break;}
}可以看出唤醒等待队列就是变量等待队列的等待进程然后调用唤醒函数来唤醒它们。
