阻塞与非阻塞I/O 【转】

阻塞与非阻塞I/O 【转】

 

阻塞操做是指在执行设备操做时若不能得到资源则挂起进程，直到知足可操做的条件后再进行操做。

由于阻塞的进程会进入休眠状态，所以，必须确保有一个地方可以唤醒休眠的进程。唤醒进程的地方最大可能发生在中断里面，由于硬件资源得到的同时每每伴随着一个中断。

 

注意：驱动程序须要提供阻塞（等待队列，中断）和非阻塞方式（轮询，异步通知）访问设备。

 

休眠(被阻塞)的进程处于一个特殊的不可执行状态。这点很是重要，不然，没有这种特殊状态的话，调度程序就可能选出一个本不肯意被执行的进程，更糟糕的是，休眠就必须以轮询的方式实现了。进程休眠有各类缘由，但确定都是为了等待一些事件。事件多是一段时间、从文件I/O读更多数据，或者是某个硬件事件。一个进程还有可能在尝试得到一个已经占用的内核信号量时被迫进入休眠。休眠的一个常见缘由就是文件I/O -- 如进程对一个文件执行了read()操做，而这须要从磁盘里读取。还有，进程在获取键盘输入的时候也须要等待。不管哪一种状况，内核的操做都相同:进程把它本身标记成休眠状态，把本身从可执行队列移出，放入等待队列，而后调用schedule()选择和执行一个其余进程。唤醒的进程恰好相反:进程被设置为可执行状态，而后再从等待队列中移到可执行队列。

 

休眠有两种相关的进程状态:TASK_INTERRUPTIBLE and TASK_UNINTERRUPTIBLE。它们的唯一区别是处于TASK_UNINTERRUPTIBLE状态的进程会忽略信号，而处于TASK_INTERRUPTIBLE状态的进程若是收到信号会被唤醒并处理信号(而后再次进入等待睡眠状态)。两种状态的进程位于同一个等待队列上，等待某些事件，不可以运行。

 

休眠经过等待队列进行处理。等待队列是由等待某些事件发生的进程组成的简单链表。内核用wake_queue_head_t来表明等待队列。等待队列能够经过DECLARE_WAITQUEUE()静态建立，也能够有init_waitqueue_head()动态建立。进程把本身放入等待队列中并设置成不可执行状态。等与等待队列相关的事件发生的时候，队列上的进程会被唤醒。为了不产生竞争条件，休眠和唤醒的实现不能有纰漏。