关于schedule_timeout

最新推荐文章于 2024-08-07 14:30:22 发布

转载最新推荐文章于 2024-08-07 14:30:22 发布 · 1.3k 阅读

Linux驱动专栏收录该内容

32 篇文章

订阅专栏

本文深入解析Linux内核中的schedule_timeout函数，解释其如何通过定时器机制在指定时间到期后唤醒处于睡眠状态的进程。重点讨论了函数内部的流程，包括创建定时器、设置到期时间以及唤醒进程的机制。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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：

signed long __sched schedule_timeout(signed long timeout)
{
struct timer_list timer;
unsigned long expire;
switch (timeout)
{
case MAX_SCHEDULE_TIMEOUT:
schedule();
goto out;
default:
if (timeout < 0) {
printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "
"value %lx\n", timeout);
dump_stack();
current->state = TASK_RUNNING;
goto out;
}
}
expire = timeout + jiffies;
setup_timer_on_stack(&timer, process_timeout, (unsigned long)current);
__mod_timer(&timer, expire, false, TIMER_NOT_PINNED);
schedule();
del_singleshot_timer_sync(&timer);
/* Remove the timer from the object tracker */
destroy_timer_on_stack(&timer);
timeout = expire - jiffies;
out:
return timeout < 0 ? 0 : timeout;
}

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