如何进行linux0.11进程睡眠唤醒的原理分析

进程的睡眠是通过调用sleep_on函数，该函数修改了进程的状态并且通过schedule函数切换到其他进程执行，从而实现进程的挂起，TASK_UNINTERRUPTIBLE状态的进程只能被wake_up函数唤醒。TASK_INTERRUPTIBLE状态的进程可以被wake_up和信号唤醒。唤醒的时候也是通过修改进程的状态为可运行，然后等待下一次进程调度，被唤醒的进程不一定马上得到执行。

}
// 当前进程挂载到睡眠队列p中，p指向队列头指针的地址
void sleep_on(struct task_struct **p)
{
    struct task_struct *tmp;

    if (!p)
        return;
    if (current == &(init_task.task))
        panic("task[0] trying to sleep");
    /*
        *p为第一个睡眠节点的地址，即tmp指向第一个睡眠节点
        头指针指向当前进程，这个版本的实现没有采用真正链表的形式，
        他通过每个进程在栈中的临时变量形成一个链表，每个睡眠的进程，
        在栈里有一个变量指向后面一个睡眠节点，然后把链表的头指针指向当前进程，
        然后切换到其他进程执行，当被wake_up唤醒的时候，wake_up会唤醒链表的第一个
        睡眠节点，因为第一个节点里保存了后面一个节点的地址，所以他唤醒后面一个节点，
        后面一个节点以此类推，从而把整个链表的节点唤醒，这里的实现类似nginx的filter，
        即每个模块保存后面一个节点的地址，然后把全局指针指向自己。
    */
    tmp = *p;
    *p = current;
    // 不可中断睡眠只能通过wake_up唤醒，即使有信号也无法唤醒
    current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
    schedule();
    // 唤醒后面一个节点
    if (tmp)
        tmp->state=0;
}

void interruptible_sleep_on(struct task_struct **p)
{
    struct task_struct *tmp;

    if (!p)
        return;
    if (current == &(init_task.task))
        panic("task[0] trying to sleep");
    tmp=*p;
    *p=current;
/*
    可中断地睡眠，可以通过wake_up和接收信号唤醒，不可中断的时候，
    能保证唤醒的时候，是从前往后逐个唤醒,但是可中断睡眠无法保证这一点，
    因为进程可能被信号唤醒了，所以需要判断全局指针是否指向了自己，即自己插入
    链表后，还有没有进程也插入了该链表
*/
repeat:    current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
    schedule();
    /*
        这里为true，说明是信号唤醒，因为wake_up能保证唤醒的是第一个节点，
        这里先唤醒链表中比当前进程后插入链表的节点，有点奇怪，自己被信号唤醒了，
        去唤醒别的进程，自己却还睡眠
    */
    if (*p && *p != current) {
        (**p).state=0;
        goto repeat;
    }
    // 类似sleep_on的原理
    *p=NULL;
    if (tmp)
        tmp->state=0;
}
// 唤醒队列中的第一个节点，并清空链表，因为第一个节点会向后唤醒其他节点
void wake_up(struct task_struct **p)
{
    if (p && *p) {
        (**p).state=0;
        *p=NULL;
    }
}