linux completion 笔记

本文主要是介绍linux completion 笔记，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

linux completion 笔记

-v0.1 2014.12.1 *** draft

1. 使用场景

   任务A停住，等待任务B完成后任务A再执行。

   一个简单的例子是：在设备驱动中，设备发起一个DMA操作，这个操作完成是需要一定的
   时间的。这时可以使用完成量，叫这个进程被调度出去。当DMA操作完成时，设备向CPU
   发中断，我们在中断处理程序中唤醒等待的任务，即刚刚被调度出去的进程重新执行

2. 使用方法

   完成量的核心数据结构是： 

   struct completion {unsigned int done;wait_queue_head_t wait;}

   使用时先申明一个完成量：
   静态申明：
       DECLARE_COMPLETION(work);
   动态申明：
       init_completion(struct completion *)；

   使用函数：wait_for_completion(struct completion *);使当前进程挂起，等待完成
   量被唤醒。

   使用函数：complete(struct completion *); 唤醒完成量。上面的中断处理程序中即
   使用该函数唤醒调度出去的进程。

3. 实现原理
  完成量依靠完成队列实现，先看相关的数据结构：
  struct completion 包含一个完成队列的头，这是一个链表头. 链表上挂的元素是

  struct __wait_queue, 如下：

struct __wait_queue {unsigned int	flags;#define WQ_FLAG_EXCLUSIVE	0x01void		*private;wait_queue_func_t	func;struct list_head	task_list;};

    wait_for_completion()的调用链如下：
        --> wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
            --> __wait_for_common(x, schedule_timeout, timeout, state);
                --> do_wait_for_common(x, action, timeout, state);
    最后核心函数是：do_wait_for_common()

   do_wait_for_common(struct completion *x,long (*action)(long), long timeout, int state){if (!x->done) {/* 生成一个__wait_queue结构, 当前进程的struct task_struct* 结构到private上。*/DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);/* 将上面生成的__wait_queue挂到完成量x的完成队列头上 */__add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);do {if (signal_pending_state(state, current)) {timeout = -ERESTARTSYS;break;}__set_current_state(state);spin_unlock_irq(&x->wait.lock);/* action为schedule_timeout, 运行该函数当前进程将* 将睡眠，调度器调度其他进程执行*/timeout = action(timeout);spin_lock_irq(&x->wait.lock);} while (!x->done && timeout);__remove_wait_queue(&x->wait, &wait);if (!x->done)return timeout;}x->done--;return timeout ?: 1;}void complete(struct completion *x){unsigned long flags;spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);/* 将完成量x中的done加一，再唤醒完成队列上的进程，这时上面函数中的* action()返回，done不为0，上面的函数将跳出while(), 执行* __remove_wait_queue()将当前进程移出相应的等待队列*/x->done++;__wake_up_locked(&x->wait, TASK_NORMAL, 1);spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);}

reference:
[1] http://blog.csdn.net/dreamxu/article/details/5866593 

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