等待隊列是內(nèi)核中實現(xiàn)進程調(diào)度的一個十分重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其任務(wù)是維護一個鏈表,鏈表中每一個節(jié)點都是一個PCB(進程控制塊),內(nèi)核會將PCB掛在等待隊列中的所有進程都調(diào)度為睡眠狀態(tài),直到某個喚醒的條件發(fā)生。應(yīng)用層的阻塞IO與非阻塞IO的使用我已經(jīng)在Linux I/O多路復(fù)用一文中討論過了,本文主要討論驅(qū)動中怎么實現(xiàn)對設(shè)備IO的阻塞與非阻塞讀寫。顯然,實現(xiàn)這種與阻塞相關(guān)的機制要用到等待隊列機制。本文的內(nèi)核源碼使用的是3.14.0版本

設(shè)備阻塞IO的實現(xiàn)

當(dāng)我們讀寫設(shè)備文件的IO時,最終會回調(diào)驅(qū)動中相應(yīng)的接口,而這些接口也會出現(xiàn)在讀寫設(shè)備進程的進程(內(nèi)核)空間中,如果條件不滿足,接口函數(shù)使進程進入睡眠狀態(tài),即使讀寫設(shè)備的用戶進程進入了睡眠,也就是我們常說的發(fā)生了阻塞。In a word,讀寫設(shè)備文件阻塞的本質(zhì)是驅(qū)動在驅(qū)動中實現(xiàn)對設(shè)備文件的阻塞,其讀寫的流程可概括如下:

1. 定義-初始化等待隊列頭

//定義等待隊列頭wait_queue_head_t waitq_h;//初始化,等待隊列頭init_waitqueue_head(wait_queue_head_t *q); //或//定義并初始化等待隊列頭DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(waitq_name);

上面的幾條選擇中,最后一種會直接定義并初始化一個等待頭,但是如果在模塊內(nèi)使用全局變量傳參,用著并不方便,具體用哪種看需求。
我們可以追一下源碼,看一下上面這幾行都干了什么:

//include/linux/wait.h 
 35 struct __wait_queue_head { 
 36         spinlock_t              lock; 37         struct list_head        task_list; 38 }; 39 typedef struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;

wait_queue_head_t
--36-->這個隊列用的自旋鎖
--27-->將整個隊列"串"在一起的紐帶

然后我們看一下初始化的宏:

 55&nbs
        
		

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