关于schedule_timeout

schedule_timeout这个函数除了对当前进程调用schedule之外，还有一个功能，如同其名字中暗示的，在指定的时间到期后(timeout了)将进程唤醒。我们知道，进程一旦进入睡眠状态，就会从cpu的run queue中移走，直觉是系统将不会维护散落到系统各处（等待队列等）的这些睡眠进程的时间信息，那么如何在指定的时间到期时唤醒这些进程呢？Linux内核使用了timer机制来完成，timer不依赖于进程，依赖于处理器的中断，当然关于timer的内部实现的机制可以成为另一个帖子了，这里就不多说。看看schedule_timeout的源码：

1. signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
   
2. {
   
3.         struct timer_list timer;
   
4.         unsigned long expire;
   
5. 
   
6.         switch (timeout)
   
7.         {
   
8.         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
   
9.                 schedule();
   
10.                 goto out;
    
11.         default:
    
12.                 if (timeout < 0) {
    
13.                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
    
14.                                 "value %lx\n", timeout);
    
15.                         dump_stack();
    
16.                         current->state = TASK_RUNNING;
    
17.                         goto out;
    
18.                 }
    
19.         }
    
20. 
    
21.         expire = timeout + jiffies;
    
22. 
    
23.         setup_timer_on_stack(&timer, process_timeout, (unsigned long)current);
    
24.         __mod_timer(&timer, expire, false, TIMER_NOT_PINNED);
    
25.         schedule();
    
26.         del_singleshot_timer_sync(&timer);
    
27. 
    
28.         /* Remove the timer from the object tracker */
    
29.         destroy_timer_on_stack(&timer);
    
30. 
    
31.         timeout = expire - jiffies;
    
32. 
    
33. out:
    
34.         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
    
35. }

复制代码

我们关注的主要是default那块，因为前一个case指定的时间太漫长，不知道猴年马月才到期呢吧？！defalt case其实蛮简单，expire = timeout + jiffies;
用当前jiffies加上函数调用时的timeout值构成到期时间点，然后setup_timer_on_stack创建了一个timer，这个timer到期后将调用process_timeout，传入的参数是当前进程的指针current，然后调用schedule，函数将停留在schedule上(当前进程被调度出处理器，同时从cpu的run queue中移走，一个新的进程被调度运行起来)。但是不管进程怎么切换，游离于进程世界之外的timer在每次时钟中断都有相应，当这个timer的时间到期后，将调用timer上的回调函数。

schedule_timeout为timer安装的回调是process_timeout，核心代码就是wake_up(current)类似的样子，这样因为schedule_timeout而睡眠的进程将进入到cpu的run queue，当它被调度时，schedule函数返回，除了删除已经不再使用的timer之外，一个比较重要的步骤是timeout = expire - jiffies，这个主要是用来判断进程被唤醒的原因，因为有可能在timer没到期时，其他进程唤醒了该进程，这种情况下timeout = expire - jiffies算出的timeout是>0的，所以反映到函数的返回值上就是，0意味着进程因为时间timeout而被唤醒，一个正数意味着进程在时间尚没有timeout的情况下被唤醒。