进程挂起wait_event_interruptible_wait event interrupt cpu卡住-优快云博客

在进程执行过程中，有时候需要等待某个条件满足而进行进程阻塞。
常用的一种方法就是让调用者进程暂时挂起，直到目标进程返回结果后，再唤醒等待的进程。

wait_event_interruptible()定义如下：
#define wait_event_interruptible(wq, condition) \
({ \
    int _ret = 0; \
    if(!condition) \
        _wait_event_interruptible(wq, condition, _ret); \
    _ret;
})

也就是说，如果condition满足的话就直接返回0；否则，调用 _wait_event_interruptible进入可中断的挂起状态。

#define _wait_event_interruptible(wq, condition, ret) \
do{ \
    DEFINE_WAIT(_wait) \
        \
    for(;;){ \
        prepare_to_wait(&wq, &_wait, TASK_INTERRUPTIBLE); \
        if(condition) \
            break; \
        if(!signal_pending(current)){ \
            schedule(); \
            continue; \
        } \
        ret = -ERESTARTSYS; \
        break; \
    } \
    finish_wait(&wq, &_wait); \ 
}while(0)

1. prepare_to_wait()只是进行一些链表操作，以确保自己在等待队列中，不会漏掉事件；
2. 进程睡眠的位置为schedule()函数；
3. 进程在确定本身在队列后，再次检查条件，如果不检查，可能条件已经满足，直接去睡眠，可能就再也不会被唤醒；
4. 如果条件不满足就调用schedule()去睡眠，进程的状态在prepare_to_wait()里设置为TASK_INTERRUPTIBLE,所以后续调度的时候就看不到此进程，因为无法参与调度，此时称为休眠
5. 当条件满足后，会存在其他部分（其他进程、内核等）来唤醒等待队列上的进程，具体是唤醒等待队列上的所有进程还是只唤醒第一个，完全取决于唤醒者，
6. 一次唤醒所有进程并不一定是合理的，在多个进程是等待互斥资源的时候，所有等待队列中的进程可以分为互斥、非互斥进程
7. 互斥进程：等待的资源是互斥访问的；互斥进程由内核有选择的唤醒，等待队列项的flag字段为1；非互斥进程：等待的资源是可多进程同时访问的。非互斥进程在事件发生时，总是被内核唤醒，等待队列元素的flag字段为0。
8. 唤醒者通常调用__wake_up_common()，这样，依次取下等待队列中的__wait_queue_t结构， 调用该睡眠进程设置的func函数，即这里的autoremove_wake_function()， 将该进程的状态重新设置为RUNNING。
注意，此时该睡眠进程并不会立刻执行，只有等到下次调度的时候，该进程才有机会运行，即醒来了。醒来是从schedule()回来，继续运行__wait_event()

总结一下，睡眠是自己设置好进程状态（TASK_UNINTERRUPTIBLE，等等），加入等待队列，并调用schedule()去睡眠。睡眠是自己的动作。唤醒是别人发现条件满足，调用__wake_up_common()，将睡眠进程从等待队列取下，调用该睡眠进程设置的唤醒func，重新设置该睡眠进程为RUNNING。从而可以在下次调度时运行。唤醒是别人的动作。

代码由condition控制的for()循环中，所以当由shedule()返回时(当然是被wake_up之后，通过其他进程的schedule()而再次调度本进程)，如果condition不满足，本进程将自动再次被设置为TASK_INTERRUPTIBLE状态，接下来执行schedule()的结果是再次被从runqueue队列中删除。这时候就需要再次通过wake_up重新添加到runqueue队列中。

如此反复，直到condition为真的时候被wake_up. 成功地唤醒一个被wait_event_interruptible()的进程，需要满足：
1) 调用wake_up()。
2)condition为真

特别注意：
如果要被wait_event_interruptible的当前进程有nonblocked pending signals, 那么会直接返回-ERESTARTSYS，当前进程不会被wait_event_interruptible 和从runqueue队列中删除。

宏定义_wait_event_interruptible里有个for死循环，跳出循环的条件是condition已经满足要求。首先将自己设置为TASK_INTERRUPTIBLE，也就是可中断挂起状态，然后进行schedule调度。可想而知，因为已经不是处于可运行状态，所以将不再分配到CPU时间，直到有调用wakeup将其唤醒。醒来后还是得先检查condition是否已经满足，否则将再次处于可中断挂起状态。

仔细分析wait_event_interruptible()，其逻辑实现为：
1、函数首先将进程的状态设置为TASK_INTERRUPTIBLE,然后调用schedule()；
2、系统调度函数schedule()会将处于TASK_INTERRUPTIBLE状态的进程从队列runqueue中删除；
3、删除后，此进程将不再参与调度，除非通过其他函数(wake_up())将这个进程重新放入runqueue队列中。

wait_event_interruptible()和 wake_up的等效代码 

wait_event_interruptible(wq, condition) /*等效没有考虑返回值*/ 
{ 
     if (!(condition)) 
     { 
         wait_queue_t _ _wait; 
         init_waitqueue_entry(&_ _wait, current); 
         add_wait_queue(&wq, &_ _wait); 
         for (;;) 
         { 
            set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE); 
            if (condition) 
            break; 
            schedule();  /* implicit call: del_from_runqueue(current)*/ 
         } 
         current->state = TASK_RUNNING; 
         remove_wait_queue(&wq, &_ _wait); 
    } 
} 

void wake_up(wait_queue_head_t *q) 
{ 
      struct list_head *tmp; 
      wait_queue_t *curr; 
      list_for_each(tmp, &q->task_list) 
      { 
        curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list); 
        wake_up_process(curr->task); 
        /* implicit call: add_to_runqueue(curr->task);*/ 
        if (curr->flags) 
          break; 
      } 
}