linux 等待佇列

linux

核心的等待佇列是以雙迴圈鍊錶為基礎資料結構，與程序排程機制緊密結合，能夠用於實現核心的非同步事件通知機制。

在這個鍊錶中，有兩種資料結構：

等待佇列頭（

wait_queue_head_t

）和等待佇列項（

wait_queue_t

）。等待佇列頭和等待佇列項中都包含乙個

list_head

型別的域作為

"連線件

"。它通過乙個雙鏈表和把等待tast的頭，和等待的程序列表鏈結起來。從上圖可以清晰看到。所以我們知道，如果要實現乙個等待佇列，首先要有兩個部分。佇列頭和佇列項。下面看他們的資料結構。

[cpp]view plain

copy

struct list_head ;

struct __wait_queue_head ;

typedef

struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;

struct __wait_queue ;

所以佇列頭和佇列項是通過list_head聯絡到一起的，list_head是乙個雙向鍊錶，在linux核心中有著廣泛的應用。並且在list.h中對它有著很多的操作。

2.對列頭和佇列項的初始化：

wait_queue_head_t my_queue;

init_waitqueue_head(&my_queue);

直接定義並初始化。init_waitqueue_head()函式會將自旋鎖初始化為未鎖，等待佇列初始化為空的雙向迴圈鍊錶。

declare_wait_queue_head(my_queue);

定義並初始化

3.定義等待佇列： declare_waitqueue(name,tsk);

[cpp]view plain

copy

#define declare_waitqueue(name, tsk) /

wait_queue_t name =__waitqueue_initializer(name, tsk)

#define __waitqueue_initializer(name, tsk) , __waitqueue_debug_ini(name)}

它的解釋是:

通過declare_waitqueue巨集將等待佇列項初始化成對應的任務結構，並且用於連線的相關指標均設定為空。其中加入了除錯相關**。

程序通過執行下面步驟將自己加入到乙個等待佇列中：

1）呼叫declare_waitqueue()建立乙個等待佇列的項；

2）呼叫add_wait_queue()把自己加入到等待佇列中。該佇列會在程序等待的條件滿足時喚醒它。在其他地方寫相關**，在事件發生時，對等的佇列執行wake_up()操作。

3）將程序狀態變更為： task_interruptible or task_uninterruptible。

4）如果狀態被置為task_interruptible ，則訊號喚醒程序。即為偽喚醒（喚醒不是因為事件的發生），因此檢查並處理訊號。

5）檢查condition是否為真，為真則沒必要休眠，如果不為真，則呼叫scheduled()。

6）當程序被喚醒的時候，它會再次檢查條件是否為真。真就退出迴圈，否則再次呼叫scheduled()並一直重複這步操作。

7） condition滿足後，程序將自己設定為task_running 並通過remove_wait_queue()退出。

4.(從等待佇列頭中)新增／移出等待佇列

(1)add_wait_queue()函式： (2)remove_wait_queue()函式：

5.等待事件：（有條件睡眠）

1)wait_event()巨集：

[cpp]view plain

copy

#define wait_event(wq, condition) /

do while (0)

#define __wait_event_timeout(wq, condition, ret) /

do /

finish_wait(&wq, &__wait); /

} while (0)

在等待會列中睡眠直到condition為真。在等待的期間，程序會被置為task_uninterruptible進入睡眠，直到condition變數變為真。每次程序被喚醒的時候都會檢查condition的值.

(2)wait_event_interruptible()函式:

和wait_event()的區別是呼叫該巨集在等待的過程中當前程序會被設定為task_interruptible狀態.在每次被喚醒的時候,首先檢查condition是否為真,如果為真則返回,否則檢查如果程序是被訊號喚醒,會返回-erestartsys錯誤碼.如果是condition為真,則返回0.

(3)wait_event_timeout()巨集:

也與wait_event()類似.不過如果所給的睡眠時間為負數則立即返回.如果在睡眠期間被喚醒,且condition為真則返回剩餘的睡眠時間,否則繼續睡眠直到到達或超過給定的睡眠時間,然後返回0.

(4)wait_event_interruptible_timeout()巨集:

與wait_event_timeout()類似,不過如果在睡眠期間被訊號打斷則返回erestartsys錯誤碼.

(5) wait_event_interruptible_exclusive()巨集

同樣和wait_event_interruptible()一樣,不過該睡眠的程序是乙個互斥程序.

6.喚醒佇列:

(1)wake_up()函式:

喚醒等待佇列.可喚醒處於task_interruptible和task_uninteruptible狀態的程序,和wait_event/wait_event_timeout成對使用.

2)wake_up_interruptible()函式: #define wake_up_interruptible(x) __wake_up(x, task_interruptible, 1, null)

和wake_up()唯一的區別是它只能喚醒task_interruptible狀態的程序.,與wait_event_interruptible/wait_event_interruptible_timeout/ wait_event_interruptible_exclusive成對使用.

task_interruptible，允許通過傳送signal喚醒它（即可中斷的睡眠狀態）；

task_uninterruptible，不接收任何 singal

7.在等待佇列上睡眠：（無條件睡眠，老核心使用，新核心建議不用）

(1)sleep_on()函式:

該函式的作用是定義乙個等待佇列(wait)，並將當前程序新增到等待佇列中(wait)，然後將當前程序的狀態置為task_uninterruptible，並將等待佇列(wait)新增到等待佇列頭(q)中。之後就被掛起直到資源可以獲取，才被從等待佇列頭(q)中喚醒，從等待佇列頭中移出。在被掛起等待資源期間，該程序不能被訊號喚醒。

(2)sleep_on_timeout()函式：

與sleep_on()函式的區別在於呼叫該函式時，如果在指定的時間內(timeout)沒有獲得等待的資源就會返回。實際上是呼叫schedule_timeout()函式實現的。值得注意的是如果所給的睡眠時間(timeout)小於0，則不會睡眠。該函式返回的是真正的睡眠時間。

(3)interruptible_sleep_on()函式：

該函式和sleep_on()函式唯一的區別是將當前程序的狀態置為task_interruptinle，這意味在睡眠如果該程序收到訊號則會被喚醒。

(4)interruptible_sleep_on_timeout()函式：

類似於sleep_on_timeout()函式。程序在睡眠中可能在等待的時間沒有到達就被訊號打斷而被喚醒，也可能是等待的時間到達而被喚醒。

linux 等待佇列

linux 等待佇列

Linux 等待佇列

Linux等待佇列

linux 等待佇列

linux 等待佇列

Linux 等待佇列

Linux等待佇列

相關推薦