服务器之家:专注于服务器技术及软件下载分享
分类导航

Linux|Centos|Ubuntu|系统进程|Fedora|注册表|Bios|Solaris|Windows7|Windows10|Windows11|windows server|

服务器之家 - 服务器系统 - Linux - Linux内核驱动fsync机制实现图解

Linux内核驱动fsync机制实现图解

2019-11-25 18:39Linux教程网 Linux

fasync机制是通过内核发送出的SIGIO信号来实现通知机制的,并不是通过休眠唤醒

Linux内核中的IO模型基本分为4类:

1、同步阻塞I/O

2、同步非阻塞I/O

3、异步阻塞I/O

4、异步非阻塞I/O

同步:应用显式地通过函数访问数据,在此函数返回时就会得到结果(成功或失败)。

异步:应用会显示地通过函数提出访问或关注申请。数据到达时,硬件和驱动会通知应用,此时代码一般不在读写访问函数中,而是得到通知了再去有目的的访问数据。

阻塞:在等待数据的过程中会休眠在此处,而非阻塞即函数不休眠立即返回,可执行接下来的代码。

对于这4种机制,在《深入Linux设备驱动程序内核机制》中有讲解,对于异步非阻塞I/O其实内核提供了两种实现一个是aio,另一个就是fasync。aio应该算是一个比较新的框架,较为复杂,本人没有深入的研究过,以后研究过后在写总结。对于fasync,《深入Linux设备驱动程序内核机制》中有详细的讲解以及实验,在看完了这知识以后,我像往常一样,画了一个框图来梳理所有的代码关联。这个图在两个月前画好的,由于我的宝宝及工作的关系就耽搁了发布。

Linux内核驱动fsync机制实现图解

(上面的图片比较下, 建议下载到本地打开)

要理解内核的fasync机制,可以结合这个图和《深入Linux设备驱动程序内核机制》中的讲解。我根据这个流程图,总结下我自己的认识:

首先,fasync机制是通过内核发送出的SIGIO信号来实现通知机制的,并不是通过休眠唤醒。

从这个角度来说,应用就必须做以下工作:

1、安装SIGIO信号(信号例程处理内核数据可访问的情况)

2、告诉内核所需要通知的进程ID

3、设置FASYNC标志,内核会通过驱动调用fasync方法为以后的信号通知做准备。

在应用程序完成了相关设定后,就可以做别的事了,如果有任何问题,内核会通过SIGIO信号通知,应用安装的信号例程就会被调用。

而在内核空间这端,相关的驱动程序需要实现以下工作:

1、定义一个全局的struct fasync_struct指针;

2、实现file_operations中的fasync方法,基本就是调用内核的辅助函数fasync_helper。

3、在驱动某个可以获知数据可访问信息的例程中调用kill_fasync函数。

通过以上内核与应用的配合,就可以方便的使用内核异步通知机制。这种机制用起来简单,观其机制,一开始觉得挺复杂的,一旦深入将所有相关的结构体和例程整理一下就会发现,其实这个机制的实现也很清楚明了。个人一直认为对于内核的学习,首先要理清构架及数据结构间的关系。而看别人的代码分析能让你适当的理解下构架,最后关键在于自己RTFSC。所以我现在一般不再博文中分析代码,而只说构架和图解,代码需要有兴趣的朋友自己分析。

延伸 · 阅读

精彩推荐
  • Linux理解 Linux/Unix 登录脚本的技巧

    理解 Linux/Unix 登录脚本的技巧

    有一些常见的情况,例如从Debian的包管理程序到Iaas的管理中,很多任务需要设置环境变量才能正常运行。 有时,程序通常只需要在 登陆时运行一次,例如...

    未知1042023-05-12
  • Linuxlinux top命令详解

    linux top命令详解

    这篇文章主要介绍了linux top命令详解,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧...

    sparkdev5622022-03-01
  • Linux在Linux系统中创建新的亚马逊AWS访问密钥的方法

    在Linux系统中创建新的亚马逊AWS访问密钥的方法

    如何在Linux系统中创建新的亚马逊AWS访问密钥?我在配置一个需要访问我的亚马逊AWS帐号的应用时被要求提供AWS访问密钥ID和秘密访问密钥,我怎样创建一个...

    Linux教程网6182019-10-30
  • Linuxlinux驱动程序开发详细介绍

    linux驱动程序开发详细介绍

    前提,一般来说内核代码的错误可能会引起一个用户进程的死亡,或者整个系统的瘫痪,更严重的后果,可能导致磁盘损伤~因此建议最好有一台实验机进行...

    Linux教程网5392019-12-17
  • Linuxlinux设置tomcat自启动的方法

    linux设置tomcat自启动的方法

    这篇文章主要介绍了linux设置tomcat自启动的方法,需要的朋友可以参考下...

    Linux教程网8512021-10-10
  • Linuxssh 登录很慢该如何解决

    ssh 登录很慢该如何解决

    这篇文章主要介绍了ssh 登录很慢该如何解决的相关资料,这里提供了两种方法,DNS反向解析及关闭ssh的gssapi认证的解决办法,需要的朋友可以参考下...

    linuxeye9922021-12-16
  • Linux将 Linux 终端与 Nautilus 文件管理器结合起来

    将 Linux 终端与 Nautilus 文件管理器结合起来

    Nautilus 是 GNOME 桌面环境中的图形化文件浏览器。你可以使用它来访问和管理系统中的文件和文件夹。 尽管并非所有人都喜欢使用终端来管理文件和目录,...

    未知812023-08-08
  • LinuxLinux系统下无法卸载挂载的目录怎么办?

    Linux系统下无法卸载挂载的目录怎么办?

    我们在日常运维中经常性会遇到需要进行磁盘的扩容、卸载、挂载等操作,但是有时候这个系统上跑的应用并没有停止或者有其他的运维同事在操作这个目...

    今日头条10302020-12-30