Внутреннее устройство ядра Linux 2.4


Очереди ожидания (Wait Queues)


Когда процесс передает ядру запрос, который не может быть исполнен сразу же, то процесс "погружается в сон" и "пробуждается", когда запрос может быть удовлетворен. Один из механизмов ядра для реализации подобного поведения называется "wait queue" (очередь ожидания).

Реализация в Linux позволяет использовать семантику "индивидуального пробуждения" с помощью флага TASK_EXCLUSIVE. При использовании механизма waitqueues, можно использовать существующую очередь и просто вызывать sleep_on/sleep_on_timeout/interruptible_sleep_on/interruptible_sleep_on_timeout, либо можно определить свою очередь ожидания и использовать add/remove_wait_queue для добавления и удаления задач в/из нее и wake_up/wake_up_interruptible - для "пробуждения" их по мере необходимости

Пример первого варианта использования очередей ожидания - это взаимодействие между менеджером страниц (page allocator) (в mm/page_alloc.c:__alloc_pages()) и демоном kswapd (в mm/vmscan.c:kswap()). Посредством очереди ожидания kswapd_wait,, объявленной в mm/vmscan.c; демон kswapd бездействует в этой очереди и "пробуждается" как только менеджеру страниц (page allocator) требуется освободить какие-либо страницы.

Примером использования автономной очереди может служить взаимодействие между пользовательским процессом, запрашивающим данные через системный вызов read(2), и ядром, передающим данные, в контексте прерывания. Пример обработчика может выглядеть примерно так (упрощенный код из drivers/char/rtc_interrupt()):

static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(rtc_wait);

void rtc_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs) { spin_lock(&rtc_lock); rtc_irq_data = CMOS_READ(RTC_INTR_FLAGS); spin_unlock(&rtc_lock); wake_up_interruptible(&rtc_wait); }

Обработчик прерывания считывает данные с некоторого устройства (макрокоманда CMOS_READ()) и затем "будит" всех, кто находится в очереди ожидания rtc_wait.

Системный вызов read(2) мог бы быть реализован так:




- Начало -  - Назад -  - Вперед -