本文所涉及实验为博文中示例,请先阅读上述博文,然后消化以下例子
一,模块方法
jit.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/time.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/hardirq.h>
#include <linux/sched.h> //schedule()
/*
* This module is a silly one: it only embeds short code fragments
* that show how time delays can be handled in the kernel.
*/
int delay = HZ; /* s3c24x0 HZ= 200*/
module_param(delay, int, 0);
/* use these as data pointers, to implement four files in one function */
enum jit_files {
JIT_BUSY,
JIT_SCHED,
JIT_QUEUE,
JIT_SCHEDTO
};
/*
当驱动程序需要延迟比较长的时间,则要用一个长时钟滴答,而忙等待则是其中最不常用到的一种,此方法就是在等待期间锁定处理器,在没有完成延迟之前,处理器始终处于等待中,此方法一般很少使用,因为会大大的降低系统性能,如果不是抢占式内核中应用时,则更加可怕,因为调度器不会抢占在处理器中的进程,则在此延迟期间,处理器就如死掉一般。如果在时间未来临前,中止了中断,则系统就死了。下面是这个方法的程序片段:
*/
int jit_fn(char *buf, char **start, off_t offset,int len, int *eof, void *data)
{
unsigned long j0, j1; /* jiffies */
wait_queue_head_t wait;
init_waitqueue_head (&wait);
j0 = jiffies;
j1 = j0 + delay;
/*下面代码主要是执行延迟时间,然后通过 jiffies显示出来*/
switch((long)data) {
case JIT_BUSY: //忙等待
while (time_before(jiffies, j1))
cpu_relax();
break;
case JIT_SCHED: //在计算机空闲时运行空闲任务
while (time_before(jiffies, j1)) {
schedule();
}
break;
case JIT_QUEUE: //超时执行代码
wait_event_interruptible_timeout(wait, 0, delay);
break;
case JIT_SCHEDTO:
set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
schedule_timeout (delay);
break;
}
j1 = jiffies; /* actual value after we delayed */
len = sprintf(buf, "%9li %9li\n", j0, j1);
*start = buf;
return len;
}
/*
* This file, on the other hand, returns the current time forever
*/
int jit_currentime(char *buf, char **start, off_t offset,int len, int *eof, void *data)
{
struct timeval tv1;
struct timespec tv2;
unsigned long j1;
u64 j2;
/* get them four */
j1 = jiffies;
j2 = get_jiffies_64();
do_gettimeofday(&tv1);//此函数用秒或者毫秒来填充一个struct timeval的指针变量
tv2 = current_kernel_time();//内核辅助函数,用以访问struct timeval的两个成员
/* print */
len=0;
len += sprintf(buf,"0x%08lx 0x%016Lx %10i.%06i\n"
"%40i.%09i\n",
j1, j2,
(int) tv1.tv_sec, (int) tv1.tv_usec,
(int) tv2.tv_sec, (int) tv2.tv_nsec);
*start = buf; /*if you want currentime to output only onec ,disable this line!*/
return len;
}
/*
* The timer example follows
*/
int tdelay = 10;
module_param(tdelay, int, 0);
/* This data structure used as "data" for the timer and tasklet functions */
struct jit_data {
struct timer_list timer;
struct tasklet_struct tlet;
int hi; /* tasklet or tasklet_hi */
wait_queue_head_t wait;
unsigned long prevjiffies;
unsigned char *buf;
int loops;
};
#define JIT_ASYNC_LOOPS 5
void jit_timer_fn(unsigned long arg)
{
struct jit_data *data = (struct jit_data *)arg;
unsigned long j = jiffies;
data->buf += sprintf(data->buf, "%9li %3li %i %6i %i %s\n",
j, j - data->prevjiffies, in_interrupt() ? 1 : 0,
current->pid, smp_processor_id(), current->comm);
if (--data->loops) {
data->prevjiffies = j;
mod_timer(&data->timer, data->timer.expires+tdelay);
} else {
wake_up_interruptible(&data->wait);
}
}
/* the /proc function: allocate everything to allow concurrency */
int jit_timer(char *buf, char **start, off_t offset,int len, int *eof, void *unused_data)
{
struct jit_data *data;
char *buf2 = buf;
unsigned long j = jiffies;
data = kmalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
if (!data)
return -ENOMEM;
init_timer(&data->timer);
init_waitqueue_head (&data->wait);
/* write the first lines in the buffer */
buf2 += sprintf(buf2, " time delta inirq pid cpu command\n");
buf2 += sprintf(buf2, "%9li %3li %i %6i %i %s\n",
j, 0L, in_interrupt() ? 1 : 0,
current->pid, smp_processor_id(), current->comm);
/* fill the data for our timer function */
data->prevjiffies = j;
data->buf = buf2;
data->loops = JIT_ASYNC_LOOPS;
/* register the timer */
data->timer.data = (unsigned long)data;
data->timer.function = jit_timer_fn;
data->timer.expires = j + tdelay; /* parameter */
add_timer(&data->timer);
/* wait for the buffer to fill */
wait_event_interruptible(data->wait, !data->loops);
if (signal_pending(current))
return -ERESTARTSYS;
buf2 = data->buf;
kfree(data);
*eof = 1;
return buf2 - buf;
}
void jit_tasklet_fn(unsigned long arg)
{
struct jit_data *data = (struct jit_data *)arg;
unsigned long j = jiffies;
data->buf += sprintf(data->buf, "%9li %3li %i %6i %i %s\n",
j, j - data->prevjiffies, in_interrupt() ? 1 : 0,
current->pid, smp_processor_id(), current->comm);
if (--data->loops) {
data->prevjiffies = j;
if (data->hi)
tasklet_hi_schedule(&data->tlet);
else
tasklet_schedule(&data->tlet);
} else {
wake_up_interruptible(&data->wait);
}
}
/* the /proc function: allocate everything to allow concurrency */
int jit_tasklet(char *buf, char **start, off_t offset,int len, int *eof, void *arg)
{
struct jit_data *data;
char *buf2 = buf;
unsigned long j = jiffies;//当前计数器值
long hi = (long)arg;
data = kmalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
if (!data)
return -ENOMEM;
init_waitqueue_head (&data->wait);
/* write the first lines in the buffer */
buf2 += sprintf(buf2, " time delta inirq pid cpu command\n");//输出文件头 换行
buf2 += sprintf(buf2, "%9li %3li %i %6i %i %s\n",
j, 0L, in_interrupt() ? 1 : 0,
current->pid, smp_processor_id(), current->comm);
/* fill the data for our tasklet function */
data->prevjiffies = j;
data->buf = buf2;
data->loops = JIT_ASYNC_LOOPS;
/* register the tasklet */
tasklet_init(&data->tlet, jit_tasklet_fn, (unsigned long)data);
data->hi = hi;
if (hi)
tasklet_hi_schedule(&data->tlet);
else
tasklet_schedule(&data->tlet);
/* wait for the buffer to fill */
wait_event_interruptible(data->wait, !data->loops);
if (signal_pending(current))
return -ERESTARTSYS;
buf2 = data->buf;
kfree(data);
*eof = 1;
return buf2 - buf;
}
int __init jit_init(void) //程序入口
{
create_proc_read_entry("currentime", 0, NULL, jit_currentime, NULL);
create_proc_read_entry("jitbusy", 0, NULL, jit_fn, (void *)JIT_BUSY); //根据最后不同的data 调用 jit_fn 不同代码段
create_proc_read_entry("jitsched",0, NULL, jit_fn, (void *)JIT_SCHED);
create_proc_read_entry("jitqueue",0, NULL, jit_fn, (void *)JIT_QUEUE);
create_proc_read_entry("jitschedto", 0, NULL, jit_fn, (void *)JIT_SCHEDTO);
create_proc_read_entry("jitimer", 0, NULL, jit_timer, NULL);
create_proc_read_entry("jitasklet", 0, NULL, jit_tasklet, NULL);
create_proc_read_entry("jitasklethi", 0, NULL, jit_tasklet, (void *)1);
return 0; /* success */
}
void __exit jit_cleanup(void)//卸载模块时删除建立的文件
{
remove_proc_entry("currentime", NULL);
remove_proc_entry("jitbusy", NULL);
remove_proc_entry("jitsched", NULL);
remove_proc_entry("jitqueue", NULL);
remove_proc_entry("jitschedto", NULL);
remove_proc_entry("jitimer", NULL);
remove_proc_entry("jitasklet", NULL);
remove_proc_entry("jitasklethi", NULL);
}
module_init(jit_init); //insmod jit.ko
module_exit(jit_cleanup); //rmmod jit.ko
MODULE_AUTHOR("Alessandro Rubini ( modified by tekkaman )");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
Makefile
KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD := $(shell pwd)
obj-m := jit.o
modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules
clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions
.PHONY: modules modules_install clean
测试:
root@ubuntu:~/桌面/jit# make
root@ubuntu:~/桌面/jit# insmod jit.ko
root@ubuntu:~/桌面/jit# lsmod //查询安装完毕
其中文件currentime,jitbusy,jitsched,jitqueue,jitschedto,jitimer,jitasklet,jitasklethi都是模块jit创建
root@ubuntu:~/桌面/jit#head -6 /proc/currentime //查询currentime 文件的前六行(currentime 为jit程序创建)
/*返回的值为:当前的 jiffies 和 jiffies_64 值, 以 16 进制数的形式.
如同 do_gettimeofday 返回的相同的当前时间.
由 current_kernel_time 返回的 timespec.*/
0x004e4a3e 0x00000001004e4a3e 1334565617.514572
1334565617.511113437
0x004e4a3e 0x00000001004e4a3e 1334565617.514575
1334565617.511113437
0x004e4a3e 0x00000001004e4a3e 1334565617.514576
1334565617.511113437
root@ubuntu:~/桌面/jit# dd bs=20 count=5 < /proc/jitbusy //dd 命令参见【补充1】
5183602 5183852
5183852 5184102
5184102 5184352
5184352 5184602
5184602 5184852
记录了5+0 的读入
记录了5+0 的写出
100字节(100 B)已复制,4.99935 秒,0.0 kB/秒
root@ubuntu:~/桌面/jit# dd bs=20 count=5 < /proc/jitsched
5198924 5199174
5199174 5199424
5199424 5199674
5199674 5199924
5199924 5200174
记录了5+0 的读入
记录了5+0 的写出
100字节(100 B)已复制,4.99645 秒,0.0 kB/秒
root@ubuntu:~/桌面/jit# dd bs=20 count=5 < /proc/jitqueue
5205914 5206164
5206164 5206414
5206414 5206664
5206664 5206914
5206914 5207164
记录了5+0 的读入
记录了5+0 的写出
100字节(100 B)已复制,4.99969 秒,0.0 kB/秒
root@ubuntu:~/桌面/jit# dd bs=20 count=5 < /proc/jitschedto
5212110 5212360
5212360 5212610
5212610 5212860
5212860 5213110
5213110 5213360
记录了5+0 的读入
记录了5+0 的写出
100字节(100 B)已复制,4.99915 秒,0.0 kB/秒
root@ubuntu:~/桌面/jit# cat /proc/jitimer //inirp有没有被中断
time delta inirq pid cpu command
5226700 0 0 4625 3 cat
5226710 10 1 0 3 kworker/0:1
5226720 10 1 0 3 kworker/0:1
5226730 10 1 0 3 kworker/0:1
5226740 10 1 0 3 kworker/0:1
5226750 10 1 0 3 kworker/0:1
root@ubuntu:~/桌面/jit# cat /proc/jitasklet
time delta inirq pid cpu command
5236006 0 0 4626 2 cat
5236006 0 1 13 2 ksoftirqd/2
5236006 0 1 13 2 ksoftirqd/2
5236006 0 1 13 2 ksoftirqd/2
5236006 0 1 13 2 ksoftirqd/2
5236006 0 1 13 2 ksoftirqd/2
root@ubuntu:~/桌面/jit# cat /proc/jitasklethi
time delta inirq pid cpu command
5241403 0 0 4627 2 cat
5241403 0 1 13 2 ksoftirqd/2
5241403 0 1 13 2 ksoftirqd/2
5241403 0 1 13 2 ksoftirqd/2
5241403 0 1 13 2 ksoftirqd/2
5241403 0 1 13 2 ksoftirqd/2
【补充1】dd 是 Linux/UNIX 下的一个非常有用的命令,作用是用指定大小的块拷贝一个文件,并在拷贝的同时进行指定的转换。 dd 的主要选项:
指定数字的地方若以下列字符结尾乘以相应的数字:
b=512, c=1, k=1024, w=2, xm=number m
if=file
输入文件名,缺省为标准输入。
of=file
输出文件名,缺省为标准输出。
ibs=bytes
一次读入 bytes 个字节(即一个块大小为 bytes 个字节)。
obs=bytes
一次写 bytes 个字节(即一个块大小为 bytes 个字节)。
bs=bytes
同时设置读写块的大小为 bytes ,可代替 ibs 和 obs 。
cbs=bytes 一次转换 bytes 个字节,即转换 缓冲区
大小。
skip=blocks
从输入文件开头跳过 blocks 个块后再开始复制。
seek=blocks
从输出文件开头跳过 blocks 个块后再开始复制。(通常只有当输出文件是磁盘或磁带时才有效)
count=blocks
仅拷贝 blocks 个块,块大小等于 ibs 指定的字节数。
conv=conversion[,conversion...]
用指定的参数转换文件。
转换参数:
ascii 转换 EBCDIC 为 ASCII。
ebcdic 转换 ASCII 为 EBCDIC。
ibm 转换 ASCII 为 alternate EBCDIC.
block 把每一行转换为长度为 cbs 的记录,不足部分用空格填充。
unblock
使每一行的长度都为 cbs ,不足部分用空格填充。
lcase 把大写字符转换为小写字符。
ucase 把小写字符转换为大写字符。
swab 交换输入的每对字节。
noerror
出错时不停止。
notrunc
不截短输出文件。
sync 把每个输入块填充到ibs个字节,不足部分用空(NUL)字符补齐。
由于 dd 命令允许二进制方式读写,所以特别适合在原始物理设备上进行输入/输出。例如可以用下面的命令为软盘建立镜像文件:
dd if=/dev/fd0 of=disk.img bs=1440k
有趣的是,这个镜像文件能被 HD-Copy ,Winimage 等 工具软件
读出。再如把第一个硬盘的前 512 个字节存为一个文件:
dd if=/dev/hda of=disk.mbr bs=512 count=1