内核态休眠与唤醒

休眠与唤醒

在中断的简介里面，介绍了四种模式：查询，休眠-唤醒，poll机制，异步通知机制。本节主要说休眠-唤醒机制。

举例：我们在等待按键被按下，可以使用“休眠-唤醒”机制。在应用程序中，等待按键事件发生。

1.APP使用read等操作函数尝试读取硬件底层数据。

2.APP调用read等函数，进入内核态，执行驱动中的对应的函数（file_operatons），发现有数据，复制数据到用户空间并返回。

3.如果在驱动程序中没有数据，进行休眠状态

4.按键按下，休眠的程序（内核态）被唤醒。

5.继续运行内核态代码，复制数据到用户空间并返回。

函数调用流程

 

 

 

驱动中如果没有程序，程序在执行drv_read函数时，在内核态进入会休眠，这样内核调度器不会调度执行它。当按下按键，

驱动程序被唤醒，记录按键数据。唤醒休眠的内核态程序，等待调度器调度执行它。等再次执行，执行drv_read剩下的代码，把数据复制到用户空间。

 

 

 

 

根据上图的历程，涉及两个app。由于休眠，导致其它app被执行。在按下被按下的中断中，唤醒被休眠的程序。

备注：中断程序不能被休眠，中断如果休眠，由哪些来唤醒呢？因此，在中断函数中不能使用会导致休眠的函数。

内核函数

休眠函数

 

Function	说明
wait_event (wq, condition)	休眠，直到condition为真； 休眠期间是可被打断的，可以被信号打断
wait_event_interruptible(wq, condition)	休眠，直到condition为真； 退出的唯一条件是condition为真，信号也不好使
wait_event_interruptible_timeout(wq, condition, timeout)	休眠，直到condition为真或超时； 休眠期间是可被打断的，可以被信号打断
wait_event_timeout(wq, condition, timeout)	休眠，直到condition为真； 退出的唯一条件是condition为真，信号也不好使

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wq：是一个队列，等待队列。内核态的程序一旦休眠，将其进程放置在该队列，等待后续被唤醒。

如果没有该等待队列变量，无法定位休眠的程序。

Condition:条件变量为真之后，才唤醒休眠的程序。

 

唤醒函数

 

函数	说明
wake_up_interruptible(x)	唤醒x队列中状态为“TASK_INTERRUPTIBLE”的线程，只唤醒其中的一个线程
wake_up_interruptible_nr(x, nr)	唤醒x队列中状态为“TASK_INTERRUPTIBLE”的线程，只唤醒其中的nr个线程
wake_up_interruptible_all(x)	唤醒x队列中状态为“TASK_INTERRUPTIBLE”的线程，唤醒其中的所有线程
wake_up(x)	唤醒x队列中状态为“TASK_INTERRUPTIBLE”或“TASK_UNINTERRUPTIBLE”的线程，只唤醒其中的一个线程
wake_up_nr(x, nr)	唤醒x队列中状态为“TASK_INTERRUPTIBLE”或“TASK_UNINTERRUPTIBLE”的线程，只唤醒其中nr个线程
wake_up_all(x)	唤醒x队列中状态为“TASK_INTERRUPTIBLE”或“TASK_UNINTERRUPTIBLE”的线程，唤醒其中的所有线程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

驱动框架