Linux内核数据结构--kfifo

在操作系统内核中，一个常见的编程模式就是生产者和消费者。实现这种模式的最容易的方式就是队列。生产者将数据插入队列，消费者将数据移出队列。消费者以数据进队的顺序消费数据。

内核中通用队列的实现称为kfifo，其实现文件位于kernel/kfifo.c中。提供两个主要的操作：enqueue()和dequeue()。kfifo对象维护了两个偏移量：入口偏移量和出口偏移量。入口偏移量是下次进队发生的位置，出口偏移量是出队发生的位置。出口偏移量问题小于或等于入口偏移量。enqueue操作从入口偏移量处开始，将数据拷贝到队列中，操作完成后，入口偏移量相应的增加（拷进的数据长度）。dequeue操作从出口偏移量处开始，将数据拷贝出队列，操作完成后，出口偏移量相应地增加（拷出的数据长度）。

kfifo对象维护两个偏移量：入口偏移和出口偏移。入口偏移就是下次入队列时的位置，出口偏移就是下一次出队列时的位置。出口偏移总是小于等于入口偏移，否则无意义。

                      

1. 创建队列

动态创建和初始化kfifo：

该函数创建并且初始化一个大小为size的kfifo，同时为之分配了内存（kmalloc函数）。

值得注意的是，size必须是2的幂，若传入的size不是2的幂，函数就会向上扩展至2的幂。

若先前分配了内存空间buffer，将其初始化为kfifo：

2. 推入数据队列

该函数把from指针所指的len字节的数据拷贝到fifo所指队列中。若成功，返回推入数据的字节大小；如果队列中空闲字节小于len，则拷贝剩余空间的字节数；若返回值为0，说明队列已满。

 

3. 摘取队列数据

该函数从fifo队列中拷贝长度为len字节的数据到to指向的缓冲区，成功则返回拷贝的数据长度，若队列中数据大小小于len则返回实际读取的数据长度。

4. 获取kfifo队列中已推入数据的大小：

5. 判断队列是否为空：

6. 判断队列是否满：