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进程睡眠原理(基于linux2.6.12.1)

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theanarkh
发布2020-04-01 09:45:15
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发布2020-04-01 09:45:15
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文章被收录于专栏:原创分享

进程是一个动态的实体,满足条件的情况下,他一直在执行,但是有时候,进程需要条件得不到满足的时候,他就会被挂起。但这是被动的,不是进程控制的,也就是说,进程访问一个资源的时候,如果不能被满足,进程会被系统挂起,等到条件满足的时候,系统会唤起进程。

今天介绍的是一种进程主动睡眠的能力。即进程自己让自己挂起,等到一定时间后,被系统唤醒(时间到或者收到信号)。这个能力由sleep函数提供。

代码语言:javascript
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unsigned int sleep(unsigned int seconds);

这个函数可以让进程自己挂起seconds秒。我们看看这个函数的一些说明。

代码语言:javascript
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On Linux, sleep() is implemented via nanosleep(2).  See the nanosleep(2) man page for a discussion of the clock used.

即sleep函数是由操作系统的[nanosleep](http://www.man7.org/linux/man-pages/man2/nanosleep.2.html)函数实现的。我们看一下核心代码。

代码语言:javascript
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asmlinkage long sys_nanosleep(struct timespec __user *rqtp, struct timespec __user *rmtp)
{
  struct timespec t;
  unsigned long expire;
  long ret;


  expire = timespec_to_jiffies(&t) + (t.tv_sec || t.tv_nsec);
  current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
  expire = schedule_timeout(expire);


}

算出超时时间,然后挂起进程(可中断挂起),然后调用schedule_timeout。

代码语言:javascript
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fastcall signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
{
  struct timer_list timer;
  unsigned long expire;
  // 算出超时时间
  expire = timeout + jiffies;


  init_timer(&timer);
  // 超时时间
  timer.expires = expire;
  timer.data = (unsigned long) current;
  // 超时回调
  timer.function = process_timeout;
  // 添加定时器
  add_timer(&timer);
  // 进程调度
  schedule();
  // 删除定时器
  del_singleshot_timer_sync(&timer);
    // 超时或者被信号唤醒,被信号唤醒的话,可能还没有超时
  timeout = expire - jiffies;


 out:
  return timeout < 0 ? 0 : timeout;
}

接着往系统新增一个定时器,然后发送进程调度,该进程随即进入挂起状态。等到一定的时间后,进程会唤醒。另外我们注意到挂起的进程状态是TASK_INTERRUPTIBLE,即可中断的。意思是这种状态的进程可以被信号唤醒。而TASK_UNINTERRUPTIBLE是不能被信号唤醒的。

等到超时的时候,执行process_timeout函数。

代码语言:javascript
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static void process_timeout(unsigned long __data)
{
  wake_up_process((task_t *)__data);
}

代码很简单,就是唤醒被挂起的进程。__data是在

代码语言:javascript
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timer.data = (unsigned long) current;

中设置的。这就是进程主动睡眠(sleep)的大致原理。

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原始发表:2020-03-24,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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