LKMPG: Pianificare compiti

The Linux Kernel Module Programming Guide

Sommario

Prefazione Introduzione Ciao Mondo Fasi preliminari Comportamento dei driver dei device Il filesystem /proc Usare /proc per l'input Comunicare con i file dei device Chiamate di sistema Bloccare i processi Rimpiazzare printk Pianificare compiti I gestori degli interrupt Multi-processing simmetrico Insidie comuni Appendice A Appendice B

Pianificare i tasks

Molto spesso, abbiamo dei tasks proprietari che devo essere eseguiti in tempi precisi, o molto spesso. Se il task è eseguito da un processo, possiamo metterlo nel file crontab. Se il processo invece è eseguito da un modulo del kernel, abbiamo due possibilità. La prima è di mettere un processo nel file crontab, che attiverà il modulo tramite una system call quando necessario, per esempio aprendo un file. In ogni caso questo metodo è molto inefficente -- si esegue un nuovo precesso di crontab, si legge un nuovo eseguibile nella memoria, e tutto solo per attivare il modulo del kernel che è comunque caricato nella memoria.

Invece di fare in questo modo, si può creare una funzione che sarà chiamato una volta per ogni interrupt. La strada da seguire è creare un task, tenuto in una struttura workqueue_struct, che terrà un puntatore sulla funzione. Successivamente, si userà queue_delayed_work per mettere il task in una lista chiamata my_workqueue, che è la lista dei tasks che saranno eseguiti nel prossimo interrupt. Poichè vogliamo che la funzione sia portata in esecuzione, abbiamo bisogno di metterela ancora nella lista my_workqueue ogni volta che è chiamata, per il prossimo interrupt.

C'è ancora un punto che dobbiamo ricordare. Quando un modulo è rimosso tramite rmmod, prima di tutto è controllato il conteggio delle sue referenze. Se è zero, è eseguito module_cleanup.Poi, il modulo è rimosso dalla memoria con tutte le sue funzioni. E' importante arrestare correttamente un modulo,o potrebbero accadere imprevisti spiacevoli. Si guardi il codice sotto dove si nota come può essere fatto in un modo sicuro.

/*
 *  sched.c - scheduale a function to be called on every timer interrupt.
 *
 *  Copyright (C) 2001 by Peter Jay Salzman
 */

/* 
 * The necessary header files 
 */

/* 
 * Standard in kernel modules 
 */
#include <linux/kernel.h>	/* We're doing kernel work */
#include <linux/module.h>	/* Specifically, a module */
#include <linux/proc_fs.h>	/* Necessary because we use the proc fs */
#include <linux/workqueue.h>	/* We scheduale tasks here */
#include <linux/sched.h>	/* We need to put ourselves to sleep 
				   and wake up later */
#include <linux/init.h>		/* For __init and __exit */
#include <linux/interrupt.h>	/* For irqreturn_t */

struct proc_dir_entry *Our_Proc_File;
#define PROC_ENTRY_FILENAME "sched"
#define MY_WORK_QUEUE_NAME "WQsched.c"

/* 
 * The number of times the timer interrupt has been called so far 
 */
static int TimerIntrpt = 0;

static void intrpt_routine(void *);

static int die = 0;		/* set this to 1 for shutdown */

/* 
 * The work queue structure for this task, from workqueue.h 
 */
static struct workqueue_struct *my_workqueue;

static struct work_struct Task;
static DECLARE_WORK(Task, intrpt_routine, NULL);

/* 
 * This function will be called on every timer interrupt. Notice the void*
 * pointer - task functions can be used for more than one purpose, each time
 * getting a different parameter.
 */
static void intrpt_routine(void *irrelevant)
{
	/* 
	 * Increment the counter 
	 */
	TimerIntrpt++;

	/* 
	 * If cleanup wants us to die
	 */
	if (die == 0)
		queue_delayed_work(my_workqueue, &Task, 100);
}

/* 
 * Put data into the proc fs file. 
 */
ssize_t
procfile_read(char *buffer,
	      char **buffer_location,
	      off_t offset, int buffer_length, int *eof, void *data)
{
	int len;		/* The number of bytes actually used */

	/* 
	 * It's static so it will still be in memory 
	 * when we leave this function
	 */
	static char my_buffer[80];

	/* 
	 * We give all of our information in one go, so if anybody asks us
	 * if we have more information the answer should always be no.
	 */
	if (offset > 0)
		return 0;

	/* 
	 * Fill the buffer and get its length 
	 */
	len = sprintf(my_buffer, "Timer called %d times so far\n", TimerIntrpt);

	/* 
	 * Tell the function which called us where the buffer is 
	 */
	*buffer_location = my_buffer;

	/* 
	 * Return the length 
	 */
	return len;
}

/* 
 * Initialize the module - register the proc file 
 */
int __init init_module()
{
	/*
	 * Create our /proc file
	 */
	Our_Proc_File = create_proc_entry(PROC_ENTRY_FILENAME, 0644, NULL);
	
	if (Our_Proc_File == NULL) {
		remove_proc_entry(PROC_ENTRY_FILENAME, &proc_root);
		printk(KERN_ALERT "Error: Could not initialize /proc/%s\n",
		       PROC_ENTRY_FILENAME);
		return -ENOMEM;
	}

	Our_Proc_File->read_proc = procfile_read;
	Our_Proc_File->owner = THIS_MODULE;
	Our_Proc_File->mode = S_IFREG | S_IRUGO;
	Our_Proc_File->uid = 0;
	Our_Proc_File->gid = 0;
	Our_Proc_File->size = 80;

	/* 
	 * Put the task in the work_timer task queue, so it will be executed at
	 * next timer interrupt
	 */
	my_workqueue = create_workqueue(MY_WORK_QUEUE_NAME);
	queue_delayed_work(my_workqueue, &Task, 100);
	
	
	printk(KERN_INFO "/proc/%s created\n", PROC_ENTRY_FILENAME);
	
	return 0;
}

/* 
 * Cleanup
 */
void __exit cleanup_module()
{
	/* 
	 * Unregister our /proc file 
	 */
	remove_proc_entry(PROC_ENTRY_FILENAME, &proc_root);
	printk(KERN_INFO "/proc/%s removed\n", PROC_ENTRY_FILENAME);

	die = 1;		/* keep intrp_routine from queueing itself */
	cancel_delayed_work(&Task);	/* no "new ones" */
	flush_workqueue(my_workqueue);	/* wait till all "old ones" finished */
	destroy_workqueue(my_workqueue);

	/* 
	 * Sleep until intrpt_routine is called one last time. This is 
	 * necessary, because otherwise we'll deallocate the memory holding 
	 * intrpt_routine and Task while work_timer still references them.
	 * Notice that here we don't allow signals to interrupt us.
	 *
	 * Since WaitQ is now not NULL, this automatically tells the interrupt
	 * routine it's time to die.
	 */

}

/* 
 * some work_queue related functions
 * are just available to GPL licensed Modules 
 */
MODULE_LICENSE("GPL");