[数据结构][LINUX内核编程]学习笔记（二）

linux内核————队列

linux内核——队列

定义：

 

struct __kfifo{
    unsigned int in;  //入队偏移，写索引
    unsigned int out;  //出队偏移，读索引
    unsigned int mask;
    unsigned int esize;
    void *data;
}

使用：

 

创建一个队列，该函数创建并初始化一个大小为size的kfifo：

 

38 int __kfifo_alloc(struct __kfifo *fifo, unsigned int size,
39                 size_t esize, gfp_t gfp_mask)
40 {

45         size = roundup_pow_of_two(size);
46
47         fifo->in = 0;
48         fifo->out = 0;
49         fifo->esize = esize;
50
51         if (size < 2) {
52                 fifo->data = NULL;
53                 fifo->mask = 0;
54                 return -EINVAL;
55         }
56
57         fifo->data = kmalloc(size * esize, gfp_mask);
58
59         if (!fifo->data) {
60                 fifo->mask = 0;
61                 return -ENOMEM;
62         }
63         fifo->mask = size - 1;
64
65         return 0;
66 }

判断一个整数是否是2的整数次幂

 

 

static inline int is_power_of_2(unsigned long long n)
{
return (n!=0 &&(n&(n-1)==0))
}

推入数据到队列的方法是kfifo_in()函数

 

 

 102 static void kfifo_copy_in(struct __kfifo *fifo, const void *src,
103                 unsigned int len, unsigned int off)
104 {
105         unsigned int size = fifo->mask + 1;
106         unsigned int esize = fifo->esize;
107         unsigned int l;
108
109         off &= fifo->mask;  //该操作从数学角度将就是对长度fifo->mask的取模运算
110         if (esize != 1) {
111                 off *= esize;
112                 size *= esize;
113                 len *= esize;
114         }
115         l = min(len, size - off);  //size-off代表的含义是当前in到缓冲区尾的大小，
116     /*
            先从buffer中拷贝l字节到缓冲区剩余空间，l<=len，也<=从real_in开始到缓冲区结尾的空间
            所以这个copy可能没拷贝完，但是不会造成缓冲区越界
        */
117         memcpy(fifo->data + off, src, l);
        /*
            len > l时，拷贝buffer中剩余的内容，其实地址当然为buffer + l，而剩余的大小为len - l
            当len == l时，下面的memcpy啥都不干
        */
118         memcpy(fifo->data, src + l, len - l);
123         smp_wmb();
124 }
125
126 unsigned int __kfifo_in(struct __kfifo *fifo,
127                 const void *buf, unsigned int len)  //buf指向的是请求入队的缓冲区，len表示的是请求写入的大小
128 {
129         unsigned int l;
131         l = kfifo_unused(fifo);//计算队列中剩余空间的大小，fifo->size-(fifo->in-fifo->out)
132         if (len > l)
133                 len = l;
135         kfifo_copy_in(fifo, buf, len, fifo->in);
136         fifo->in += len;
137         return len;
138 }

 kfifo的巧妙之处在于in和out定义为无符号类型，在put和get时，in和out都是增加，当达到最大值时，产生溢出，使得从0开始，进行循环使用