Linux核心等待佇列原始碼簡單分析

一.概述

二.等待佇列

struct __wait_queue_head 
;typedef
struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;

因為等待佇列可以在中斷的時候進行修改，所以操作佇列之前會給佇列加上乙個自旋鎖,task_list其中是雙向佇列

struct __wait_queue 
;

為了讓當前程序在乙個等待佇列中進行睡眠,需要呼叫wait_event 函式，程序進入睡眠，將控制權釋放給排程器，但是在執行了wait_event函式之中，得要有相應的能夠達到的地方進行wake_up呼叫，讓程序從沉睡狀態中進行喚醒

我們可以使用add_wait_queue函式來將乙個程序新增到等待佇列，該函式在獲得必要的自旋鎖之後，會執行__add_wait_queue函式

void
add_wait_queue
(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait)
static
inline
void
__add_wait_queue
(wait_queue_head_t *head, wait_queue_t *new)

將任務插到佇列的頭部，其中我們還可以使用一下add_wait_queue_exclusive,這個函式會將任務插到佇列的尾部，並且將標籤進行設定為wq_exclusive

void fastcall add_wait_queue_exclusive
(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait)

我們也可以同時使用prepare_to_wait.還需要程序的狀態

void fastcall
prepare_to_wait
(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait,
int state)
export_symbol
(prepare_to_wait)
;

//初始化等待分配

void
init_waitqueue_head
(wait_queue_head_t *q)
static
inline
void
init_waitqueue_entry
(wait_queue_t *q ,
struct task_struct *p)

try_to_wake_up
(struct task_struct *p,
unsigned
int state,
int wake_flags)

我們也可以使用乙個巨集來進行wait_queue_t的初始化

#define define_wait(name) \ 
wait_queue_t name =

在這裡我們使用了autoremove_wake_function 來進行程序的喚醒,還將等待佇列成員從等待佇列中進行刪除

int autoremove_wake_function (wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)

但是使用的過程中,add_wait_queue 通常是不直接使用的，經常使用的是wait_event

這是乙個巨集,我們可以將其展開

___wait_event
(wq, condition, state, exclusive, ret, cmd)
cmd;
//schedule()，進入睡眠，從程序就緒佇列選擇乙個高優先順序程序來代替當前程序執行                       
}finish_wait
(&wq,
&__wait)
;//如果__wait還位於佇列wq，則將__wait從wq中移除              
}

除此之外，核心還定義了其他的幾個函式，可以將當前程序放置於等待佇列中

#define wait_event_interruptible(wq,condition)

#define wait_event_timeout(wq,condition,timeout)

#define wait_event_interruptible_timeout(wq,condition,timeout)

wait_event_interruptible 使用的程序狀態為task_interruptible,因而睡眠程式可以通過接受訊號而被喚醒

wait_event_timeout 等待滿足指定條件，等待時間超過了指定的超時限制而停止，防止程序永久沉睡

wait_event_interruptible_timeout 讓程序睡眠，但可以通過接受訊號來進行喚醒，註冊乙個超時的時間

喚醒程序，可用於喚醒等待佇列的程序，它們基於同乙個函式

void __wake_up (wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive, void *key) static void __wake_up_common (wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive, int wake_flags, void *key) //q用於選定等待佇列，mode指定程序的狀態，用於控制喚醒程序的條件 nr_exclusive //表示將要喚醒的設定了wq_flag_exclusive標誌的程序的資料

}

在這裡會反覆的掃瞄鍊錶，直到沒有更多的程序需要喚醒，或者已經喚醒的獨佔程序的數目達到了nr_exclusive.該限制用於避免所謂的驚群問題.如果幾個程序在等待獨佔訪問的某乙個資源，那麼同時喚醒所有等待程序應該是毫無意義的，除了其中乙個，其他程序都會再次睡眠

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