非阻塞I/O和阻塞I/O

1.简介

　　等待队列实现在事件上的条件等待：希望等待特定事件的进程把自己放进合适的等待队列，并放弃控制权。可用于：

　　- 中断处理

　　- 进程同步

　　- 定时

2.等待队列头数据结构

1 typedef struct _wait_queue_head{
2     spinlock_t lock;
3     struct list_head task_list;
4 } wait_queue_head_t;

3.进程状态

　　- TASK_TUNNING：可运行状态

　　- TASK_INTERRUPTIBLE：可中断睡眠状态

　　- TASK_UNINTERRUPTIBLE：不可中断睡眠

　　- TASK_ZOMBLE：僵尸状态：表示进程结束且已释放资源，但task_struct仍未释放

　　- TASK_STOPPED：暂停状态。处于该状态的进程通过其他进程的信号才能被唤醒

4.独占等待

　　当wake_up被在一个等待队列上调用时，它在唤醒一个有WQ_FLAG_EXCLUSIVE标志的进程后停止唤醒，但内核仍然每次唤醒所有的非独占等待

　　使一个进程进入独占等待，调用如下函数

　　void prepare_to_wait_exclusive(wait_queue_head_t *queue, wait_queue_t *wait, int state)

5.等待队列相关API

　　- DECLARE_WIT_QUEUE_HEAD(name)：定义一个等待队列头，名字为name，类型wait_queue_head_t

　　- init_waitqueue_head(q)：动态初始化一个等待队列头

　　- wait_event(wq, condition)：在等待队列中睡眠，直到condition为真，等待期间，进程状态被设置为TASK_UNINTERRUPTIBLE

　　- wait_event_interruptible(wq, condition)：同上，等待期间，进程状态被设置为TASK_INSTERRUPTIBLE，若被信号唤醒，则返回-ERESTARTSYS错误码，否则返回0

　　- wait_event_timeout(wq, condition, timeout)：类似wait_event，当超过timeout时间后，返回0

　　- wait_event_interruptible(wq, condition, timeout)：同上，若在睡眠期间被信号打断，则返回-ERESTARTSYS错误码

　　- wake_up(x)：唤醒等待队列，x为要唤醒的队列头指针

　　- wake_up_interruptible(x)：唯一区别是只能唤醒TASK_INTERRUPTIBLE状态的进程

　　- wake_up_interruptible_all(x)：

　　- wake_up_all(x)：唤醒所有进程，不管是否进行独占等待

　　- wake_up_nr(x, nr)：唤醒等待队列上的nr个独占进程，和wake_up_all的区别在于这个宏可能唤醒nr个独占等待进程，而wake_up_all只能唤醒一个独占等待进程

6.阻塞概念：

　　- 阻塞：指在执行设备操作时若不能获得资源则挂起操作，知道满足可操作的条件后再进行

　　- 非阻塞：进程在不能进行设备操作时并不挂起，它或者放弃，或者不停的查询，直到可以进行操作

7.在设备驱动中实现阻塞功能：

　　- wait_queue_head_t myqueue：定义等待队列头

　　- init_waitqueue_head(&my_queue)：初始化队列头

　　- add_wait_queue:添加等待队列

　　- remove_wait_queue：删除等待队列

　　- 等待事件：

　　　　* wait_event

　　　　* wait_event_interruptible

　　　　* wait_event_timeout

　　　　* wait_event_interrruptible_timeout

　　- 唤醒事件

　　　　* wake_up

　　　　* wake_up_interruptible

　　- 把进程在队列上休眠

　　　　* sleep_on

　　　　* interruptible_sleep_on

8.使用非阻塞I/O的应用程序通常会使用select()和poll()系统调用查询是否可对设备进行无阻塞访问。select和poll系统调用最终会引发设备驱动中的poll函数被执行