Linux内核通知链(notifier chain)
概述
Linux内核中各个子系统相互依赖,当其中某个子系统状态发生改变时,就必须使用一定的机制告知使用其服务的其他子系统,以便其他子系统采取相应的措施。为满足这样的需求,内核实现了事件通知链机制(notification chain)。
通知链只能用在各个子系统之间,而不能在内核和用户空间进行事件的通知。组成内核的核心系统代码均位于kernel目录下,通知链表位于kernel/notifier.c中,对应的头文件为include/linux/notifier.h。
事件通知链表是一个事件处理函数的列表,每个通知链都与某个或某些事件有关,当特定的事件发生时,就调用相应的事件通知链中的回调函数,进行相应的处理。
通知链类型
原子通知链
通知链元素的回调函数(当事件发生时要执行的函数)在中断或原子操作上下文中运行,不允许阻塞。对应的链表头结构:
struct atomic_notifier_head {
spinlock_t lock;
struct notifier_block *head;
};
可阻塞通知链
通知链元素的回调函数在进程上下文中运行,允许阻塞。对应的链表头:
struct blocking_notifier_head {
struct rw_semaphore rwsem;
struct notifier_block *head;
};
原始通知链
对通知链元素的回调函数没有任何限制,所有锁和保护机制都由调用者维护。对应的链表头:
struct raw_notifier_head {
struct notifier_block *head;
};
SRCU通知链
可阻塞通知链的一种变体。对应的链表头:
struct srcu_notifier_head {
struct mutex mutex;
struct srcu_struct srcu;
struct notifier_block *head;
};
相应接口
注册通知链
在通知链表注册时,需要有一个链表头,他指向这个通知链表的第一个元素,这样就可以根据这个链表头找到这个链表中的所有数据。
static int notifier_chain_register(struct notifier_block **nl,
struct notifier_block *n);
static int notifier_chain_unregister(struct notifier_block **nl,
struct notifier_block *n)
通知链表
当有事件发生时,就使用notifier_call_chain向某个通知链表发送消息。这个函数会遍历通知链中所有的元素,然后依次调用每一个的回调函数。
static int __kprobes notifier_call_chain(struct notifier_block **nl,
unsigned long val, void *v,
int nr_to_call, int *nr_calls)
实例
#include <linux/module.h>
#include <linux/notifier.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
static RAW_NOTIFIER_HEAD(test_chain_head);
#define EVENT_A 0x01
#define EVENT_B 0x02
int test_notifier_event(struct notifier_block *nb, unsigned long event, void *v)
{
switch (event) {
case EVENT_A:
printk("test_notifier_event EVENT_A\n");
break;
case EVENT_B:
printk("test_notifier_event EVENT_B\n");
break;
default:
break;
}
return NOTIFY_DONE;
}
static struct notifier_block test_notifier = {
.notifier_call = test_notifier_event,
};
static int __init mynotify_init(void)
{
printk("raw_notifier_chain_register\n");
raw_notifier_chain_register(&test_chain_head, &test_notifier);
printk("raw_notifier_call_chain\n");
raw_notifier_call_chain(&test_chain_head, EVENT_B, NULL);
raw_notifier_call_chain(&test_chain_head, EVENT_A, NULL);
return 0;
}
static void __exit mynotify_exit(void)
{
raw_notifier_chain_unregister(&test_chain_head, &test_notifier);
}
module_init(mynotify_init);
module_exit(mynotify_exit);
MODULE_AUTHOR("lei_wang");
MODULE_LICENSE("GPL");
首先要将notifier_block通过raw_notifier_chain_register注册到notifier_block_head链表上,notifier_block中必须要实现回调函数,然后在需要的时候通过raw_notifier_call_chain去调用notifier_block中的回调函数。