2021年02月03日 情報科学類 オペレーティングシステム II 筑波大学 システム情報系 新城 靖 <yas@cs.tsukuba.ac.jp>
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試験について
Linux では、割り込みの処理を2つに分ける。
図? 割り込み処理の前半部分と後半部分
割り込みハンドラ(前半部)と後半部の役割分担の目安。
注意1: Tasklet は、task 構造体とはまったく関係ない。名前がよくない。
注意2: Softirq という用語を、割り込み処理の後半部という意味で使う人もい る。
注意3: 伝統的なUnixでは、top half は、システム・コールから派生する上位 層の処理、bottom half は、割り込みから派生する下位層の処理の意味で使わ れることがある。Linux では、top half, bottom half は、割り込み処理の前 半部分と後半部分の意味に使う。
Tasklet で1つの仕事は次のような、struct tasklet_struct で表現される。
linux-5.10.3/include/linux/interrupt.h 609: struct tasklet_struct 610: { 611: struct tasklet_struct *next; 612: unsigned long state; 613: atomic_t count; 614: bool use_callback; 615: union { 616: void (*func)(unsigned long data); 617: void (*callback)(struct tasklet_struct *t); 618: }; 619: unsigned long data; 620: };
図? Taskletにおける仕事のキュー
DECLARE_TASKLET(name, func) 有効な(count==0) の struct tasklet_struct を宣言する DECLARE_TASKLET_DISABLED(name, func) 無効な(count==1) の struct tasklet_struct を宣言する
void tasklet_init(struct tasklet_struct *t, void (*func)(unsigned long), unsigned long data);その他に、生成消滅有効無効に関して次のような操作がある。
void tasklet_handler(unsigned long data) { ... }
void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t) Tasklet t を通常の優先度でスケジュールする void tasklet_hi_schedule(struct tasklet_struct *t) Tasklet t を高優先度でスケジュールするすると、それは「そのうちに」1度だけ実行される。
linux-5.10.3/drivers/net/wireless/ath/ath11k/ce.h 150: struct ath11k_ce_pipe { ... 160: struct tasklet_struct intr_tq; ... 165: }; linux-5.10.3/drivers/net/wireless/ath/ath11k/pci.c 558: static int ath11k_pci_config_irq(struct ath11k_base *ab) 559: { 560: struct ath11k_ce_pipe *ce_pipe; ... 542: ret = request_irq(irq, ath11k_pci_ext_interrupt_handler, 543: IRQF_SHARED, 544: "DP_EXT_IRQ", irq_grp); ... 584: tasklet_init(&ce_pipe->intr_tq, ath11k_pci_ce_tasklet, 585: (unsigned long)ce_pipe); ... 605: }
linux-5.10.3/drivers/net/wireless/ath/ath11k/pci.c 392: static irqreturn_t ath11k_pci_ce_interrupt_handler(int irq, void *arg) 393: { 394: struct ath11k_ce_pipe *ce_pipe = arg; 395: 396: ath11k_pci_ce_irq_disable(ce_pipe->ab, ce_pipe->pipe_num); 397: tasklet_schedule(&ce_pipe->intr_tq); 398: 399: return IRQ_HANDLED; 400: } linux-5.10.3/drivers/net/wireless/ath/ath11k/pci.c 383: static void ath11k_pci_ce_tasklet(unsigned long data) 384: { 385: struct ath11k_ce_pipe *ce_pipe = (struct ath11k_ce_pipe *)data; 386: 387: ath11k_ce_per_engine_service(ce_pipe->ab, ce_pipe->pipe_num); 388: 389: ath11k_pci_ce_irq_enable(ce_pipe->ab, ce_pipe->pipe_num); 390: }
図? Work Queueにおける仕事のキュー
キューにつながれる仕事は、Tasklet の仕事とほとんど同じで、関数へのポイ ンタ func と data からなる。処理の主体が、ワーカ・スレッドと呼ばれるカー ネル・レベルのスレッドである所が違う。
汎用の Work Queue デフォルトのワーカ・スレッドは、kworker/n (nはプロセッ サ番号) とよばれ、プロセッサごとに作られる。1つのスレッドで、様々な要 求元の仕事をこなす。下の例では、1つのプロセッサに5個のスレッドが 作られている。そのうち2つは、nice 値が -20 で高優先度。
$ ps alx|grep worker|wc
22 289 1881
$ ps alx|grep 'worker.*/0'
1 0 4779 2 20 0 0 0 worker S ? 0:00 [kworker/0:2]
1 0 5276 2 20 0 0 0 worker S ? 0:00 [kworker/0:1]
1 0 5479 2 20 0 0 0 worker S ? 0:00 [kworker/0:0]
5 0 12906 2 0 -20 0 0 worker S< ? 0:59 [kworker/0:1H]
5 0 30659 2 0 -20 0 0 worker S< ? 0:07 [kworker/0:0H]
0 1013 5803 5611 20 0 117076 1016 pipe_w S+ pts/2 0:00 grep --color=auto worker.*/0
$
汎用の Work Queue のワーカ・スレッドの他に、専用のワーカ・スレッドを作
ることもできる。
linux-5.10.3/include/linux/workqueue.h 21: typedef void (*work_func_t)(struct work_struct *work); 102: struct work_struct { 103: atomic_long_t data; 104: struct list_head entry; 105: work_func_t func; ... 109: };
struct work_struct my_work; ... INIT_WORK(&my_work,my_work_handler);
void my_work_handler(struct work_struct *work) { ... }
schedule_work(&work);この結果、INIT_WORK() で設定したハンドラがワーカ・スレッドにより「その うち」に呼び出される。
schedule_work() では、即座に実行される可能性もある。少し後に実行したい (間を取りたい)時には、次の関数を呼ぶ。
schedule_delayed_work(&work, ticks);ticks は、どのくらい間をとるか。単位は、 ticks (jiffiesの単位)。 多くのシステムで10ミリ秒-1ミリ秒で、設定によって異なる。
linux-5.10.3/arch/x86/include/asm/mc146818rtc.h 101: #define RTC_IRQ 8 linux-5.10.3/drivers/rtc/rtc-cmos.c 73: struct cmos_rtc { 74: struct rtc_device *rtc; 75: struct device *dev; 76: int irq; .... 92: }; 648: static struct cmos_rtc cmos_rtc; 706: static int INITSECTION 707: cmos_do_probe(struct device *dev, struct resource *ports, int rtc_irq) 708: { ... 798: cmos_rtc.rtc = devm_rtc_allocate_device(dev); ... 851: rtc_cmos_int_handler = cmos_interrupt; ... 853: retval = request_irq(rtc_irq, rtc_cmos_int_handler, 854: 0, dev_name(&cmos_rtc.rtc->dev), 855: cmos_rtc.rtc); ... 861: cmos_rtc.rtc->ops = &cmos_rtc_ops; ... 867: retval = rtc_register_device(cmos_rtc.rtc); ... 898: } 650: static irqreturn_t cmos_interrupt(int irq, void *p) 651: { ... 653: u8 irqstat; ... 665: irqstat = CMOS_READ(RTC_INTR_FLAGS); ... 692: if (is_intr(irqstat)) { 693: rtc_update_irq(p, 1, irqstat); 694: return IRQ_HANDLED; 695: } else 696: return IRQ_NONE; 697: }以下、追加。
linux-5.10.3/include/linux/rtc.h 84: struct rtc_device { ... 109: struct work_struct irqwork; ... 143: }; linux-5.10.3/drivers/rtc/class.c 193: static struct rtc_device *rtc_allocate_device(void) 194: { 195: struct rtc_device *rtc; 196: 197: rtc = kzalloc(sizeof(*rtc), GFP_KERNEL); ... 218: INIT_WORK(&rtc->irqwork, rtc_timer_do_work); ... 228: return rtc; 229: } linux-5.10.3/drivers/rtc/interface.c 900: void rtc_timer_do_work(struct work_struct *work) 901: { ... 966: } 686: void rtc_update_irq(struct rtc_device *rtc, 687: unsigned long num, unsigned long events) 688: { ... 693: schedule_work(&rtc->irqwork); 694: }
解決策:
図? 層構造を用いたファイル・システムの実装
解決策
$ ls -l /usr/bin/perl{,5.10.1}
-rwxr-xr-x. 2 root root 13304 Mar 22 2017 /usr/bin/perl
-rwxr-xr-x. 2 root root 13304 Mar 22 2017 /usr/bin/perl5.10.1
$ ls -li /usr/bin/perl{,5.10.1}
1846686 -rwxr-xr-x. 2 root root 13304 Mar 22 2017 /usr/bin/perl
1846686 -rwxr-xr-x. 2 root root 13304 Mar 22 2017 /usr/bin/perl5.10.1
$
$ grep -v '#' /etc/fstab
UUID=9cfbc67e-781c-48d1-8303-1dde8ce87ee9 / ext4 defaults 1 1
UUID=bab1faf1-5f5b-4a2a-b24f-e850a2b0b82d /boot ext4 defaults 1 2
UUID=a1f61ff2-2c99-4c54-8c3e-2178eed3ec10 swap swap defaults 0 0
tmpfs /dev/shm tmpfs defaults 0 0
devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
proc /proc proc defaults 0 0
pentas-fs:/vol0/home /home nfs rw,hard,bg,nfsvers=3,intr 0 0
pentas-fs:/vol0/web /var/www nfs rw,hard,bg,nfsvers=3,intr 0 0
pentas-fs:/vol0/local3 /usr/local3 nfs rw,hard,bg,nfsvers=3,intr 0 0
$ df /
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3 49071944 6721604 39857568 15% /
$ blkid /dev/sda3
/dev/sda3: UUID="9cfbc67e-781c-48d1-8303-1dde8ce87ee9" TYPE="ext4"
$ ls -l /dev/sda3
brw-rw----. 1 root disk 8, 3 Feb 2 10:50 /dev/sda3
$ lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 50G 0 disk
|-sda1 8:1 0 512M 0 part /boot
|-sda2 8:2 0 2G 0 part [SWAP]
`-sda3 8:3 0 47.6G 0 part /
sr0 11:0 1 1024M 0 rom
$ ls -l /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Feb 2 10:50 /dev/sda
$
$ grep cd /etc/auto.misc
cd -fstype=iso9660,ro,nosuid,nodev :/dev/cdrom
$
STAT(2) Linux Programmer's Manual STAT(2) ... int stat(const char *path, struct stat *buf); ... struct stat { dev_t st_dev; /* ID of device containing file */ ino_t st_ino; /* inode number */ mode_t st_mode; /* protection */ nlink_t st_nlink; /* number of hard links */ uid_t st_uid; /* user ID of owner */ gid_t st_gid; /* group ID of owner */ dev_t st_rdev; /* device ID (if special file) */ off_t st_size; /* total size, in bytes */ blksize_t st_blksize; /* blocksize for filesystem I/O */ blkcnt_t st_blocks; /* number of blocks allocated */ time_t st_atime; /* time of last access */ time_t st_mtime; /* time of last modification */ time_t st_ctime; /* time of last status change */ };stat コマンドを使うと stat システム・コールで返される値に近いものが表示 される。
$ stat .bashrc
File: `.bashrc'
Size: 240 Blocks: 16 IO Block: 65536 regular file
Device: 14h/20d Inode: 50700660 Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 1013/ yas) Gid: ( 510/ prof)
Access: 2019-01-27 15:29:58.000000000 +0900
Modify: 2018-06-08 10:46:57.004451000 +0900
Change: 2018-06-08 10:46:57.004451000 +0900
$
図? スーパーブロック、inode、dentry、file
int fd1 = open("file1",O_RDONLY); int fd2 = open("file1",O_RDONLY);ファイル名 "file1" で表現されるファイルの inode 構造体は、1 個でも、 file 構造体は、2 個割り当てられる。
ディスク上には対応するデータ構造は存在しない。
linux-5.10.3/include/linux/fs.h 916: struct file { ... 921: struct path f_path; 922: struct inode *f_inode; /* cached value */ 923: const struct file_operations *f_op; 931: atomic_long_t f_count; 932: unsigned int f_flags; 933: fmode_t f_mode; ... 935: loff_t f_pos; ... 945: void *private_data; ... 952: struct address_space *f_mapping; ... 955: } __randomize_layout 956: __attribute__((aligned(4))); /* lest something weird decides that 2 is OK */ linux-5.10.3/include/linux/path.h 8: struct path { 9: struct vfsmount *mnt; 10: struct dentry *dentry; 11: } __randomize_layout;
図? 方法1
図? 方法2
図? 方法3
struct fileの操作は、たとえば次のような形で行われる。 第1引数は、struct file *。
struct file *file; file->f_op->read(file, buf, count, pos);f_op には、次のような手続きがある。各ファイルシステム (ext4,nfs,tmpfs,...) ごとに、手続きの実体は異なるが、インタフェースは同じ。
linux-5.10.3/include/linux/fs.h 1822: struct file_operations { 1823: struct module *owner; 1824: loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); 1825: ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); 1826: ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); 1827: ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *); 1828: ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *); 1829: int (*iopoll)(struct kiocb *kiocb, bool spin); 1830: int (*iterate) (struct file *, struct dir_context *); 1831: int (*iterate_shared) (struct file *, struct dir_context *); 1832: __poll_t (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); 1833: long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); 1834: long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); 1835: int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *); 1836: unsigned long mmap_supported_flags; 1837: int (*open) (struct inode *, struct file *); 1838: int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id); 1839: int (*release) (struct inode *, struct file *); 1840: int (*fsync) (struct file *, loff_t, loff_t, int datasync); 1841: int (*fasync) (int, struct file *, int); 1842: int (*lock) (struct file *, int, struct file_lock *); 1843: ssize_t (*sendpage) (struct file *, struct page *, int, size_t, loff_t *, int); 1844: unsigned long (*get_unmapped_area)(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long); 1845: int (*check_flags)(int); 1846: int (*flock) (struct file *, int, struct file_lock *); 1847: ssize_t (*splice_write)(struct pipe_inode_info *, struct file *, loff_t *, size_t, unsigned int); 1848: ssize_t (*splice_read)(struct file *, loff_t *, struct pipe_inode_info *, size_t, unsigned int); 1849: int (*setlease)(struct file *, long, struct file_lock **, void **); 1850: long (*fallocate)(struct file *file, int mode, loff_t offset, 1851: loff_t len); 1852: void (*show_fdinfo)(struct seq_file *m, struct file *f); 1853: #ifndef CONFIG_MMU 1854: unsigned (*mmap_capabilities)(struct file *); 1855: #endif 1856: ssize_t (*copy_file_range)(struct file *, loff_t, struct file *, 1857: loff_t, size_t, unsigned int); 1858: loff_t (*remap_file_range)(struct file *file_in, loff_t pos_in, 1859: struct file *file_out, loff_t pos_out, 1860: loff_t len, unsigned int remap_flags); 1861: int (*fadvise)(struct file *, loff_t, loff_t, int); 1862: } __randomize_layout;主な手続きの意味
linux-5.10.3/include/linux/dcache.h 89: struct dentry { ... 94: struct dentry *d_parent; /* parent directory */ 95: struct qstr d_name; 96: struct inode *d_inode; /* Where the name belongs to - NULL is 97: * negative */ 98: unsigned char d_iname[DNAME_INLINE_LEN]; /* small names */ 99: 100: /* Ref lookup also touches following */ 101: struct lockref d_lockref; /* per-dentry lock and refcount */ 102: const struct dentry_operations *d_op; 103: struct super_block *d_sb; /* The root of the dentry tree */ ... 105: void *d_fsdata; /* fs-specific data */ ... 111: struct list_head d_child; /* child of parent list */ 112: struct list_head d_subdirs; /* our children */ ... 121: } __randomize_layout; 286: static inline unsigned d_count(const struct dentry *dentry) 287: { 288: return dentry->d_lockref.count; 289: } 33: #define HASH_LEN_DECLARE u32 hash; u32 len 47: struct qstr { 48: union { 49: struct { 50: HASH_LEN_DECLARE; 51: }; 52: u64 hash_len; 53: }; 54: const unsigned char *name; 55: }; 83: # define DNAME_INLINE_LEN 40 /* 128 bytes */
linux-5.10.3/include/linux/fs.h 610: struct inode { 611: umode_t i_mode; 612: unsigned short i_opflags; 613: kuid_t i_uid; 614: kgid_t i_gid; ... 622: const struct inode_operations *i_op; 623: struct super_block *i_sb; ... 631: unsigned long i_ino; ... 640: const unsigned int i_nlink; ... 643: dev_t i_rdev; 644: loff_t i_size; 645: struct timespec64 i_atime; 646: struct timespec64 i_mtime; 647: struct timespec64 i_ctime; 648: spinlock_t i_lock; /* i_blocks, i_bytes, maybe i_size */ 649: unsigned short i_bytes; 650: u8 i_blkbits; 651: u8 i_write_hint; 652: blkcnt_t i_blocks; ... 665: struct hlist_node i_hash; ... 679: struct hlist_head i_dentry; ... 684: atomic_t i_count; ... 720: void *i_private; /* fs or device private pointer */ 721: } __randomize_layout;
struct inode *inode; ... inode->i_op->create(inode, name, mode, true);i_op には、次のような手続きがある。各ファイルシステム (ext4,nfs,tmpfs,...) ごとに、手続きの実体は異なるが、インタフェースは同じ。
linux-5.10.3/include/linux/fs.h 1864: struct inode_operations { 1865: struct dentry * (*lookup) (struct inode *,struct dentry *, unsigned int); 1866: const char * (*get_link) (struct dentry *, struct inode *, struct delayed_call *); 1867: int (*permission) (struct inode *, int); 1868: struct posix_acl * (*get_acl)(struct inode *, int); 1869: 1870: int (*readlink) (struct dentry *, char __user *,int); 1871: 1872: int (*create) (struct inode *,struct dentry *, umode_t, bool); 1873: int (*link) (struct dentry *,struct inode *,struct dentry *); 1874: int (*unlink) (struct inode *,struct dentry *); 1875: int (*symlink) (struct inode *,struct dentry *,const char *); 1876: int (*mkdir) (struct inode *,struct dentry *,umode_t); 1877: int (*rmdir) (struct inode *,struct dentry *); 1878: int (*mknod) (struct inode *,struct dentry *,umode_t,dev_t); 1879: int (*rename) (struct inode *, struct dentry *, 1880: struct inode *, struct dentry *, unsigned int); 1881: int (*setattr) (struct dentry *, struct iattr *); 1882: int (*getattr) (const struct path *, struct kstat *, u32, unsigned int); 1883: ssize_t (*listxattr) (struct dentry *, char *, size_t); 1884: int (*fiemap)(struct inode *, struct fiemap_extent_info *, u64 start, 1885: u64 len); 1886: int (*update_time)(struct inode *, struct timespec64 *, int); 1887: int (*atomic_open)(struct inode *, struct dentry *, 1888: struct file *, unsigned open_flag, 1889: umode_t create_mode); 1890: int (*tmpfile) (struct inode *, struct dentry *, umode_t); 1891: int (*set_acl)(struct inode *, struct posix_acl *, int); 1892: } ____cacheline_aligned;
linux-5.10.3/include/linux/fs.h 1416: struct super_block { ... 1421: loff_t s_maxbytes; /* Max file size */ 1422: struct file_system_type *s_type; 1423: const struct super_operations *s_op; ... 1430: struct dentry *s_root; ... 1465: void *s_fs_info; /* Filesystem private info */ ... 1532: struct list_lru s_dentry_lru; 1533: struct list_lru s_inode_lru; ... 1546: struct list_head s_inodes; /* all inodes */ ... 1550: } __randomize_layout;
p->files->fdt->fd[fd]
の struct file を表
す。開いているファイルの数が小さい時は、
p->files->fd_array[fd]
と同じ。
多くのファイルを開くプロセスでは、
p->files->fd_array[NR_OPEN_DEFAULT]
で足りなくなった時は、
expand_files(), expand_fdtable() で拡張する。
これらの関数では、kmalloc() 等でメモリを割り当てる。
linux-5.10.3/include/linux/sched.h 640: struct task_struct { ... 959: struct files_struct *files; ... 1366: }; linux-5.10.3/include/linux/fdtable.h 24: #define NR_OPEN_DEFAULT BITS_PER_LONG 49: struct files_struct { ... 57: struct fdtable __rcu *fdt; 58: struct fdtable fdtab; ... 67: struct file __rcu * fd_array[NR_OPEN_DEFAULT]; 68: }; linux-5.10.3/include/asm-generic/bitsperlong.h 8: #ifdef CONFIG_64BIT 9: #define BITS_PER_LONG 64 10: #else 11: #define BITS_PER_LONG 32 12: #endif /* CONFIG_64BIT */
図? task_struct、ファイル記述子、file構造体、その他
linux-5.10.3/fs/read_write.c 642: SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count) 643: { 644: return ksys_read(fd, buf, count); 645: } 623: ssize_t ksys_read(unsigned int fd, char __user *buf, size_t count) 624: { 625: struct fd f = fdget_pos(fd); 626: ssize_t ret = -EBADF; 627: 628: if (f.file) { 629: loff_t pos, *ppos = file_ppos(f.file); 630: if (ppos) { 631: pos = *ppos; 632: ppos = &pos; 633: } 634: ret = vfs_read(f.file, buf, count, ppos); 635: if (ret >= 0 && ppos) 636: f.file->f_pos = pos; 637: fdput_pos(f); 638: } 639: return ret; 640: } linux-5.10.3/include/linux/file.h 36: struct fd { 37: struct file *file; 38: unsigned int flags; 39: };
linux-5.10.3/fs/read_write.c 476: ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos) 477: { 478: ssize_t ret; 479: 480: if (!(file->f_mode & FMODE_READ)) 481: return -EBADF; 482: if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ)) 483: return -EINVAL; 484: if (unlikely(!access_ok(buf, count))) 485: return -EFAULT; 486: 487: ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count); 488: if (ret) 489: return ret; 490: if (count > MAX_RW_COUNT) 491: count = MAX_RW_COUNT; 492: 493: if (file->f_op->read) 494: ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos); 495: else if (file->f_op->read_iter) 496: ret = new_sync_read(file, buf, count, pos); 497: else 498: ret = -EINVAL; 499: if (ret > 0) { 500: fsnotify_access(file); 501: add_rchar(current, ret); 502: } 503: inc_syscr(current); 504: return ret; 505: } 404: static ssize_t new_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos) 405: { 406: struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len }; ... 412: kiocb.ki_pos = (ppos ? *ppos : 0); 413: iov_iter_init(&iter, READ, &iov, 1, len); 414: 415: ret = call_read_iter(filp, &kiocb, &iter); ... 417: if (ppos) 418: *ppos = kiocb.ki_pos; 419: return ret; 420: } linux-5.10.3/include/linux/fs.h 1894: static inline ssize_t call_read_iter(struct file *file, struct kiocb *kio, 1895: struct iov_iter *iter) 1896: { 1897: return file->f_op->read_iter(kio, iter); 1898: }
linux-5.10.3/fs/ext4/file.c 893: const struct file_operations ext4_file_operations = { 894: .llseek = ext4_llseek, 895: .read_iter = ext4_file_read_iter, 896: .write_iter = ext4_file_write_iter, 897: .iopoll = iomap_dio_iopoll, 898: .unlocked_ioctl = ext4_ioctl, 899: #ifdef CONFIG_COMPAT 900: .compat_ioctl = ext4_compat_ioctl, 901: #endif 902: .mmap = ext4_file_mmap, 903: .mmap_supported_flags = MAP_SYNC, 904: .open = ext4_file_open, 905: .release = ext4_release_file, 906: .fsync = ext4_sync_file, 907: .get_unmapped_area = thp_get_unmapped_area, 908: .splice_read = generic_file_splice_read, 909: .splice_write = iter_file_splice_write, 910: .fallocate = ext4_fallocate, 911: }; 913: const struct inode_operations ext4_file_inode_operations = { 914: .setattr = ext4_setattr, 915: .getattr = ext4_file_getattr, ... 920: }; linux-5.10.3/fs/ext4/super.c 1654: static const struct super_operations ext4_sops = { 1655: .alloc_inode = ext4_alloc_inode, ... 1675: };
linux-5.10.3/fs/ext4/ext4.h 994: struct ext4_inode_info { ... 1083: struct inode vfs_inode; ... 1158: }; 1655: static inline struct ext4_inode_info *EXT4_I(struct inode *inode) 1656: { 1657: return container_of(inode, struct ext4_inode_info, vfs_inode); 1658: } linux-5.10.3/include/linux/kernel.h 844: /** 845: * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure 846: * @ptr: the pointer to the member. 847: * @type: the type of the container struct this is embedded in. 848: * @member: the name of the member within the struct. 849: * 850: */ 851: #define container_of(ptr, type, member) ({ \ 852: void *__mptr = (void *)(ptr); \ 853: BUILD_BUG_ON_MSG(!__same_type(*(ptr), ((type *)0)->member) && \ 854: !__same_type(*(ptr), void), \ 855: "pointer type mismatch in container_of()"); \ 856: ((type *)(__mptr - offsetof(type, member))); }) 857: linux-5.4.7/fs/ext4/ext4.h 952: struct ext4_inode_info { ... 1019: struct inode vfs_inode; ... 1095: }; 1560: static inline struct ext4_inode_info *EXT4_I(struct inode *inode) 1561: { 1562: return container_of(inode, struct ext4_inode_info, vfs_inode); 1563: }
図? Ext4 ファイルシステムで使う構造体 ext4_inode_info での struct inode の保持
linux-5.10.3/fs/ext4/file.c 114: static ssize_t ext4_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to) 115: { ... 131: return generic_file_read_iter(iocb, to); 132: }
linux-5.10.3/mm/filemap.c 2502: ssize_t 2503: generic_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter) 2504: { ... 2553: retval = generic_file_buffered_read(iocb, iter, retval); ... 2556: }
linux-5.10.3/mm/filemap.c 2185: ssize_t generic_file_buffered_read(struct kiocb *iocb, 2186: struct iov_iter *iter, ssize_t written) 2187: { 2188: struct file *filp = iocb->ki_filp; 2189: struct address_space *mapping = filp->f_mapping; 2190: struct inode *inode = mapping->host; 2191: struct file_ra_state *ra = &filp->f_ra; 2192: loff_t *ppos = &iocb->ki_pos; 2193: pgoff_t index; ... 2196: unsigned long offset; /* offset into pagecache page */ ... 2198: int error = 0; ... 2204: index = *ppos >> PAGE_SHIFT; ... 2208: offset = *ppos & ~PAGE_MASK; ... 2218: for (;;) { 2219: struct page *page; ... 2222: unsigned long nr, ret; ... 2225: find_page: ... 2231: page = find_get_page(mapping, index); 2232: if (!page) { 2233: if (iocb->ki_flags & IOCB_NOIO) 2234: goto would_block; 2235: page_cache_sync_readahead(mapping, 2236: ra, filp, 2237: index, last_index - index); 2238: page = find_get_page(mapping, index); 2239: if (unlikely(page == NULL)) 2240: goto no_cached_page; 2241: } ... 2292: page_ok: ... 2310: nr = PAGE_SIZE; ... 2318: nr = nr - offset; ... 2340: ret = copy_page_to_iter(page, offset, nr, iter); 2341: offset += ret; 2342: index += offset >> PAGE_SHIFT; 2343: offset &= ~PAGE_MASK; ... 2346: put_page(page); 2347: written += ret; 2348: if (!iov_iter_count(iter)) 2349: goto out; ... 2356: page_not_up_to_date: ... 2384: readpage: ... 2445: no_cached_page: ... 2466: } ... 2470: out: ... 2475: *ppos = ((loff_t)index << PAGE_SHIFT) + offset; 2476: file_accessed(filp); 2477: return written ? written : error; 2478: }
linux-5.10.3/fs/namei.c 3687: SYSCALL_DEFINE2(mkdir, const char __user *, pathname, umode_t, mode) 3688: { 3689: return do_mkdirat(AT_FDCWD, pathname, mode); 3690: } 3657: static long do_mkdirat(int dfd, const char __user *pathname, umode_t mode) 3658: { 3659: struct dentry *dentry; 3660: struct path path; 3661: int error; 3662: unsigned int lookup_flags = LOOKUP_DIRECTORY; 3663: 3664: retry: 3665: dentry = user_path_create(dfd, pathname, &path, lookup_flags); ... 3673: error = vfs_mkdir(path.dentry->d_inode, dentry, mode); ... 3679: return error; 3680: }
linux-5.10.3/fs/namei.c 3631: int vfs_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode) 3632: { ... 3639: if (!dir->i_op->mkdir) 3640: return -EPERM; 3641: 3642: mode &= (S_IRWXUGO|S_ISVTX); ... 3650: error = dir->i_op->mkdir(dir, dentry, mode); ... 3653: return error; 3654: }
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なお、皆さんの評価が成績に影響することは一切ありません。 また、評価結果を教育の改善以外の目的に利用することはありませんし、 評価結果を公開する場合には個人を特定できるような情報は含めません。
次の2つに別れています。
void f(int arg) { 省略; }これを実現するために、どのような Tasklet のハンドラと初期化コードを書け ばよいか。以下の空欄を埋めなさい。
static struct tasklet_struct tl1; void tasklet_handler(unsigned long data) { /* Tasklet ハンドラ */ int arg1, arg2; arg1 = 省略; /*空欄(a)*/ その他の仕事; } 初期化 { /*空欄(b)*/(&tl1, /*空欄(c)*/); }次のコードは、割り込みの前半部分(ハードウェアの割り込み)の一部である。 上で定義した定義した Tasklet のハンドラを呼ぶように、空欄を埋めなさい。
irqreturn_t irq_handler(int irq, void *dev) { /*空欄(d)*/ return IRQ_HANDLED; }