内核中的notification chain浅析

内核中的notification chain浅析

博客分类： 

Linux数据结构

内核中的很多子系统都是联系很紧密的，因此有可能某个子系统的某些事件，其他多个子系统都很感兴趣，此时就需要用到notification chain. 

举个具体的例子，比如说一台主机由于某个网卡的损坏或其他原因不能使用，从而导致连接此网卡的网络不能使用，这个时侯就是notification chain.来通知路由表去除这个网络的路由表项。 

notification chain就是一个链表，包括了所有当某个事件发生时当前子系统所需要执行的函数，而这些函数是被其他的子系统注册到nc(下面notification chain就简称nc了）里。 


下面来看源码. 

首先来看nc的数据结构(include/linux/notifier.h)： 

notifier_call也就是将会执行的回调函数，next指向下一个nc节点，priority是优先级，优先级高的节点会先执行。 

struct notifier_block {
    int (*notifier_call)(struct notifier_block *, unsigned long, void *);
    struct notifier_block *next;
    int priority;
};

注册到一个nc上： 
这里我们使用notifier_chain_register来实现注册。 

这里遍历nc然后按照优先级来插入相应的位置（也就是插入到优先级比自己小的之前） 

static int notifier_chain_register(struct notifier_block **nl,
        struct notifier_block *n)
{
///开始遍历

    while ((*nl) != NULL) {
///比较优先级
        if (n->priority > (*nl)->priority)
            break;
        nl = &((*nl)->next);
    }
///链表插入的操作
    n->next = *nl;
    rcu_assign_pointer(*nl, n);
    return 0;
}

在nc上唤醒一个事件，也就是执行相对应的函数： 

notifier_call_chain方法. 

第一个参数为nc，第二个参数为事件类型，第三个参数为传给回调函数的参数，第三个和第四个参数分别为nc已经遍历的数目。 

事件类型值可以看notifier.h中定义的。 
流程很简单就是遍历此nc，然后调用相应的回调函数。 

static int __kprobes notifier_call_chain(struct notifier_block **nl,
                    unsigned long val, void *v,
                    int nr_to_call, int *nr_calls)
{
    int ret = NOTIFY_DONE;
    struct notifier_block *nb, *next_nb;

    nb = rcu_dereference(*nl);

    while (nb && nr_to_call) {
        next_nb = rcu_dereference(nb->next);
///基本上所有的回调函数里面都会使用switch语句，通过判断不同的event值来执行不同的操作。
        ret = nb->notifier_call(nb, val, v);

        if (nr_calls)
            (*nr_calls)++;

        if ((ret & NOTIFY_STOP_MASK) == NOTIFY_STOP_MASK)
            break;
        nb = next_nb;
        nr_to_call--;
    }
///返回值为最后一个回调函数执行的返回值
    return ret;
}

这里还要注意下，一般上来说内核都会对上面的注册和执行函数进行包装。 

内核中至少有10种不同的nc，比如inetaddr_chain就是本地网络地址的改变等等事件所触发。