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关于schedule_timeout 2017-07-10 11:00:42

分类: C/C++

原文地址:关于schedule_timeout 作者:xingzuzi

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.         switch (timeout)
  6.         {
  7.         case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
  8.                 schedule();
  9.                 goto out;
  10.         default:
  11.                 if (timeout < 0) {
  12.                         printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
  13.                                 "value %lx\n", timeout);
  14.                         dump_stack();
  15.                         current->state = TASK_RUNNING;
  16.                         goto out;
  17.                 }
  18.         }

  19.         expire = timeout + jiffies;

  20.         setup_timer_on_stack(&timer, process_timeout, (unsigned long)current);
  21.         __mod_timer(&timer, expire, false, TIMER_NOT_PINNED);
  22.         schedule();
  23.         del_singleshot_timer_sync(&timer);

  24.         /* Remove the timer from the object tracker */
  25.         destroy_timer_on_stack(&timer);

  26.         timeout = expire - jiffies;

  27. out:
  28.         return timeout < 0 ? 0 : timeout;
  29. }
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_timeouttimer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。
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