简述linux通知链机制
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，有时需要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(当然一个子系统内部也可以使用)，而不能在内核和用户空间进行事件的通知。
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
(1) 原子通知链
通知链元素的回调函数必须能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;
};(2) 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;
};(3) 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;
};(4) notifier_block
notifier_call_chain 会按照通知链上各成员的优先级顺序(.priority)来遍历(next)执行回调函数（notifier_call）
struct notifier_block {
notifier_fn_t notifier_call;
struct notifier_block __rcu *next;
int priority;
};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)示例
下面的示例体现了通知链的<事件，优先级，遍历>的特点
#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);
struct raw_notifier_head test_chain_head = {
.head = NULL
};
#define EVENT_A 0x01
#define EVENT_B 0x02
int test_notifier_event1(struct notifier_block *nb, unsigned long event, void *v)
{
switch (event) {
case EVENT_A:
printk("%s: event=EVENT_A\n", __func__);
break;
case EVENT_B:
printk("%s: event=EVENT_B\n", __func__);
break;
default:
break;
}
return NOTIFY_DONE;
}
int test_notifier_event2(struct notifier_block *nb, unsigned long event, void *v)
{
switch (event) {
case EVENT_A:
printk("%s: event=EVENT_A\n", __func__);
break;
case EVENT_B:
printk("%s: event=EVENT_B\n", __func__);
break;
default:
break;
}
return NOTIFY_DONE;
}
static struct notifier_block test_notifier1 = {
.notifier_call = test_notifier_event1,
.priority = 1,
};
static struct notifier_block test_notifier2 = {
.notifier_call = test_notifier_event2,
.priority = 2,
};
static int __init mynotify_init(void)
{
printk("raw_notifier_chain_register\n");
raw_notifier_chain_register(&test_chain_head, &test_notifier1);
raw_notifier_chain_register(&test_chain_head, &test_notifier2);
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_notifier1);
raw_notifier_chain_unregister(&test_chain_head, &test_notifier2);
}
module_init(mynotify_init);
module_exit(mynotify_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
//dmesg
raw_notifier_chain_register
raw_notifier_call_chain
test_notifier_event2: event=EVENT_B
test_notifier_event1: event=EVENT_B
test_notifier_event2: event=EVENT_A
test_notifier_event1: event=EVENT_A注册机制
notifier_chain_register
static int notifier_chain_register(struct notifier_block **nl, //传递进来nl的是指针的指针的副本
struct notifier_block *n)
{
while ((*nl) != NULL) {
if (unlikely((*nl) == n)) {
WARN(1, "double register detected");
return 0;
}
if (n->priority > (*nl)->priority)/*step 1*/
break;
nl = &((*nl)->next); /*step 2 nl副本改变不影响链表头或者链表元素*/
}
n->next = *nl; /*step 3*/
rcu_assign_pointer(*nl, n); /*step 4 *nl对地址副本进行*操作就会改变链表头或者链表元素*/
return 0;
}1.如果链表头的优先级小于新节点，那么退出循环，让新节点当链表头
2.如果链表头的优先级不小于新节点，那么从链表头循环遍历链表
2.1找到小于新节点优先级的第一个链表元素tnl，则退出循环
tnl = nl->next;/*step 2*/将新节点n插到tnl前面
n->next = tnl；/*step 3*/
*tnl = nl->next = n；/*step 4*/2.2.如果找到链表尾都没找到
tnl = nl->next = null;将新节点n插在最后一个元素后面当链表尾
n->next = tnl = null；/*step 3*/
*tnl = nl->next = n；/*step 4*/notifier_call_chain
直接遍历且执行通知链里的回调函数notifier_call
static int notifier_call_chain(struct notifier_block **nl,
unsigned long val, void *v,
int nr_to_call, int *nr_calls)
{
int ret = NOTIFY_DONE;
struct notifier_block *nb, *next_nb;
nb = rcu_dereference_raw(*nl);
while (nb && nr_to_call) {
next_nb = rcu_dereference_raw(nb->next);
#ifdef CONFIG_DEBUG_NOTIFIERS
if (unlikely(!func_ptr_is_kernel_text(nb->notifier_call))) {
WARN(1, "Invalid notifier called!");
nb = next_nb;
continue;
}
#endif
ret = nb->notifier_call(nb, val, v);
if (nr_calls)
(*nr_calls)++;
if (ret & NOTIFY_STOP_MASK)
break;
nb = next_nb;
nr_to_call--;
}
return ret;
}
NOKPROBE_SYMBOL(notifier_call_chain);原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_44586903/article/details/140383214
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