PB173 - Ovladače jádra - Linux
XI. Komunikace mezi procesy
Jiri Slabý
Fakulta informatiky Masarykova univerzita
10. 12. 2015
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015       1 /13
Komunikace mezi procesy
LDD3 část kap. 6 (zastaralá)
Q Čekání na událost
• Completion
• Wait event a ostatní
• Scheduler a probouzení procesů
Q Vlákna
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/04 10.12.2015      2/ 13
Sekce 1
Čekání na událost
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015      3/ 13
Jednoduchá komunikace
2 procesy (producent-konzument)
• A: čeká na nějakou hotovou práci
o B: udělá nějakou práci a oznámí A dokončení
• A: pokračuje
API
• linux/completion.h, struct completion
• DECLARE_COMPLETIONs, init_completionD
• Cekání: wait_for_completion,
wait_f or_completion_interruptible (retval)
• Dokončení: complete, complete_all
Příklad
static DECLARE_COMPLETION(my_comp); static char str [32];
A B
wait_for_completion(&my_comp); strcpy(str, "Ahoj");
pr_info("%s\n", str); complete(&my_comp);
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015      4/ 13
Úkol
Použití completion
O Do pbl73/ll/events doplňte completion
O číst se bude, až někdo dokončí zápis
• Čekání v read bude možné přerušit signálem
(wait_for_completion_interruptible)
• V případě signálu vraťte -erestartsys
O Spusťte 2 instance cat /dev/my_name
O Spusťte několikrát echo XXX > /dev/my_name
O Pozorujte, co se děje, když použijete
• complete a potom:
• complete_all
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015      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
• Cekání: wait_event, wait_event_interruptible
• Dokončení: wake_up, wake_up_all
Pozn.: completion je jen wait_queue + počítadlo
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015      6/ 13
Složitější komunikace
Příklad
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_wait); static atomicj my_cnt = ATOMICJNIT(O); static char str[512];
A
for (a = 0; a < sizeof(str); a++) { str [atomic_inc_return(&my_cnt) - 1] = 'A'; wake_up_all(&my_wait); msleep(50);
}
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)
PB173/04
10. 12. 2015      7/ 13
Úkol
Použití wait_queue
O V pbl73/ll/events použijte namísto completion wait.queue
Q Číst se bude, až bude v bufferu zapsáno alespoň 5 znaků
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015      8/ 13
Scheduler
• Celé je to instruování plánovače (linux/sched.h)
• Ve skutečnosti je wait .event:
• Nastavení typu spícího stavu procesu: set_current_state
• D stav: task.uninterruptible
• S Stav: task.interruptible
• Uspání procesu bez/S timeoutem: schedule/schedule.timeout
• A wake_up:
• Probuzení procesu: wake_up_process
• Popř. S Obsluhou Signálů: signal.pending
• completion a wait_queue ulehčuje práci
• Pamatováním si, koho vzbudit
• Případnou kontrolou signálů
• Případnou kontrolou vypršení timeoutu
• completion má navíc čítač, kolik procesů vzbudit
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015      9/ 13
Úkol
Explicitní čekání
O Místo wait.event, použijte funkce z předchozího slidu
Q Jako vzor prostudujte kód ve funkci af u.read
Q Zkopírujte jej a použijte
• Odstraňte zámek a ostatní irelevantní kód
O Pozměňte čekací podmínku
• Bude se čekat alespoň na 2 „a" a 1 „b" v poli
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015
10/13
Sekce 2
Vlákna
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015 11/13
kthread
• Vytvoření vlákna (procesu) pro výpočty
• Bezi v jadre
• Chování jako uživatelský proces
• linux/kthread.h
• Vytvoření, zrušení: kthread.run, kthread.stop
• Test na skončení ve vlákně: kthread_shouid_stop
static int my_fun(void *data)
struct task_struct *my_t; static int my_init(void)
{ /* data = my_data */
while (1) {
wait_event_interruptible (...) ; if (kthread_should_stop()) break;
do_some_work();
static void my_exit(void)
my_t = kthread_run(my_fun, my_data, "my_fun"); return IS_ERR(my_t) ? PTR_ERR(my_t) : 0;
return 0;
kthread_stop(my_t);
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015
12/13
Úkol
Vytvoření vlákna
O Vytvořte vlákno
O Vlákno počká na write až někdo něco zapíše
O Přepíše všechny znaky „a" na „b"
O Vzbudí všechny v read, kteří čekají na data
0 Opakujte v cyklu dokud někdo neodebere modulu
O Vyzkoušejte zápisem a čtením do/z /dev/
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
10. 12. 2015
13/13