PB173 - Ovladače jádra - Linux
XI. Komunikace mezi procesy
Jiri Slabý
Fakulta informatiky Masarykova univerzita
2. 12. 2014
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014 1/13
Komunikace mezi procesy
LDD3 část kap. 6 (zastaralá)
Čekání na událost
• Completion
• Wait event a ostatní
• Scheduler a probouzení procesů
0 Vlákna
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
Sekce 1
Čekání na událost
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014      3/ 13
Jednoduchá komunikace
a 2 procesy (producent-konzument) a A: čeká na nějakou hotovou práci
• B: udělá nějakou práci a oznámí A dokončení
• A: pokračuje
API
• linux/completion.h, struct completion 9 DECLARE_COMPLETIONs, init_completionD
• čekání: wait_f or_completion,
wait_f or_completion_interruptible (retval)
• Dokončení: complete, complete_all
static DECLARE_COMPLETION(my_comp); static char *str;
wait_for_completion(&my_comp); pr_info("%s\n", str);
B
střepy (str, "Ahoj"); complete(&my_comp);
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
Úkol
Použití completion
O Doplnit do pbl73/ll/events completion
O číst se bude, až někdo dokončí zápis
• Čekání v read bude možné přerušit signálem
(wait_for_completion_interruptible) O Spustit 2 instance cat /dev/my_name O Spustit několikrát echo XXX > /dev/my_name 0 Pozorovat, co se děje při použití
• complete
• complete_all
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014      5/ 13
Složitější komunikace
• Čekání na více místech na jinou událost « 3 procesy
• A: plní buffer
• B: čeká na 100 B
• C: čeká na 200 B
API
• linux/wait.h, wait_queue_head_t
• DECLARE_WAIT_QUEUE_HEADS, init_waitqueue_headD
• čekání: wait_event, wait_event_interruptible
• Dokončení: wake_up, wake_up_all
• completion je obalená wait_queue
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014      6/ 13
Složitější komunikace
Příklad
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_wait); static atomicj my_cnt = ATOMICJNIT(O); static char *str;
A
while (1) {
str[atomic_inc_return(&my_cnt) - 1] = 'A';
wake_up_all(&my_wait);
msleep(10);
}
B
wait_event(my_wait, atomic_read(&my_cnt) > 100); pr_info("%s\n", str);
C
if (wait_event_interruptible (my_wait, atomic_read(&my_cnt) > 200)) { pr_info("interrupted\n"); return;
}
pr_info("%s\n", str);
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014      7/ 13
Úkol
Použití wait_queue
O Namísto completion, použít V pbl73/ll/events wait_queue O Číst se bude, až bude do bufferu zapsáno více než 5 znaků
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014      8/ 13
Scheduler
• Celé je to instruování plánovače
• Ve Skutečnosti je wait_event a wake_up:
• Nastavení Stavu procesu: set_current_state
• Uspání procesu:schedule
• Probuzení procesu: wake_up_process
O Popř. S Obsluhou Signálů: signal_pending 9 linux/sched.h
• completion a wait_queue ulehčuje práci
• Pamatováním si, koho vzbudit
• Případnou kontrolou signálů
• Případnou kontrolou vypršení timeoutu
• completion navíc řeší předání čítače (kolik procesů vzbudit)
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014      9/ 13
Úkol
Explicitní čekání
O Místo wait_event, použijte funkce z předchozího slidu
• Prostudujte (a použijte) tělo makra__wait_event_interruptible
O Pozměňte čekací podmínku
• Bude se čekat alespoň na 2 „a" a 1 „b" v poli
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014 10/13
Sekce 2
Vlákna
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014 11/13
kthread
• Vytvoření vlákna (procesu) pro výpočty
• Běží v jádře
• Chování jako uživatelský proces
• linux/kthread.h
• Vytvoření, zrušení: kthread_run, kthread_stop
• Ve vlákně: kthread_should_stop
static int my_proc(void *data) { /* data = my_data */ while (1) {
static int myjnit(void)
struct task_struct *t;
t = kthread_run(my_proc, my_data, "my_process"); if (IS_ERR(t)) return PTR_ERR(t);
wait_event_interruptible (...) if (kthread_should_stop()) break;
do_some_work();
return 0;
kthread_stop(t); /* some time later */
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/02
2.12.2014 12/13
Úkol
Vytvoření vlákna
O Vytvořte vlákno
O Vlákno počká, až někdo něco zapíše 0 Přepíše všechny znaky „a" na „b" O Vzbudí všechny, kteří čekají na data
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)