PB173 - Ovladače jádra - Linux
VII. Komunikace mezi procesy
Jiri Slabý
Fakulta informatiky Masarykova univerzita
1. 11. 2016
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
1. 11. 2016 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
1. 11. 2016 2/13
Sekce 1
Čekání na událost
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
1. 11. 2016 3/13
Jednoduchá komunikace
2 procesy (producent-konzument)
• A: čeká na nějakou hotovou práci
• B: udělá nějakou práci a oznámí A dokončení A: pokračuje
API
• linux/completion.h, struct completion O DECLARE_COMPLETIONs, init_completionD
• Cekání: wait_for_completion, wait_f or_completion_interruptible (retval)
• Dokončení: complete, complete_all
' Příklad	
static DECLARECOMPLETION(mycomp);	
static char str [32];	
Proces A	Proces B
wait_for_completion(&my_comp);	strcpy(str, "Ahoj");
pr_info("%s\n", str);	complete(&my_comp);
Jiri Slabý (Fakulta informatiky MU)
PB173/04
1. 11. 2016 4/13
Úkol
Použití completion
O Do pbl73/ll/events doplňte completion
O číst se bude, až někdo dokončí zápis
o Cekání V read bude možné přerušit Signálem (wait_f or_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
1. 11. 2016 5/13
Složitější komunikace
• Cekání 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
O DECLARE_WAIT_QUEUE_HEADS, init_waitqueue_headD
• Cekání: wait_event, wait_event_interruptible 9 Dokončení: wake_up, wake_up_all
Pozn.: completion je jen wait_queue + počítadlo
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/04 1.11.2016 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) - 1; 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 1.11.2016 7/13
Úkol
Použití wait_queue O V pbl73/ll/events použijte namísto completion wait_queue
O číst se bude, až bude v bufferu zapsáno alespoň 5 znaků O Vyzkoušejte zápisem např. 2 a 8 znaků
Jiri Slabý (Fakulta informatiky MU)
PB 173/04
1. 11. 2016 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 o 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
1. 11. 2016 9/13
Úkol
Explicitní čekání
O Místo wait.event, použijte funkce z předchozího slidu
O Jako vzor prostudujte kód ve funkci af u_read O 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
1.11. 2016 10/13
Sekce 2
Vlákna
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU)
PB173/04
1.11. 2016
11 /13
kthread
• Vytvoření vlákna (procesu) pro výpočty
• Bezi v jadre
9 Chování jako uživatelský proces
• linux/kthread.h
• Vytvoření, zrušení: kthread_run, kthread_stop
• Test na skončení ve vlákně: kthread_shouid_stop
' Příklad 1		
static int my_fun(void *data) { /* data = my data */ while (1) { wait_event_interruptible (...) ; if (kthread_should_stop()) break; do some work(); } return 0; }	struct task_struct *my_t; static int my init(void) { my_t = kthread_run(my_fun, my_data, "my_fun"); return IS ERR(my t) ? PTR ERR(my t) : 0; } static void my exit(void) { kthread stop (my t); }	
		■i
Jiri Slabý (Fakulta informatiky, MU) PB173/04 1.11.2016 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
Q Opakujte v cyklu dokud někdo neodebere modulu
O Vyzkoušejte zápisem a čtením do/z /dev/
Jiri Slabý (Fakulta informatiky MU)
PB173/04
1.11. 2016 13/13