写一个能引起iowait偏高的linux内核 kernel的模块,基于linux内核5.0以上版本

时间: 2024-06-08 19:05:36 浏览: 21
为了模拟一个能引起IO wait偏高的内核模块,我们可以编写一个简单的模拟磁盘IO的程序。具体步骤如下: 1. 创建一个新的内核模块文件,例如 iowait_module.c 2. 在模块中定义一个字符设备驱动程序,用于模拟磁盘IO操作。可以使用内核提供的块设备接口来实现这个驱动程序。 3. 在设备驱动程序中,实现一个简单的读取函数,该函数会在设备上读取一个块,并且返回读取的块数。 4. 在模块初始化函数中注册该字符设备驱动程序,并且分配一些内存作为块设备的缓冲区。 5. 在模块中实现一个简单的定时器,该定时器会周期性地调用设备的读取函数,并且将读取的结果打印到内核日志中。 6. 编译内核模块,将其插入内核中,运行模块。 这样,每当定时器触发时,设备驱动程序会执行一次IO操作,从而增加系统的IO wait时间。 示例代码如下: ```c #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/blkdev.h> #include <linux/timer.h> #define DEVICE_NAME "iowait_device" #define BLOCK_SIZE 512 static struct timer_list iowait_timer; static struct request_queue *queue; static struct gendisk *disk; static char *buffer; static int iowait_open(struct inode *inode, struct file *file) { return 0; } static int iowait_release(struct inode *inode, struct file *file) { return 0; } static ssize_t iowait_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos) { int blocks = count / BLOCK_SIZE; if (*ppos + count > PAGE_SIZE) return -EINVAL; if (blocks <= 0) return -EINVAL; memcpy(buf, buffer + *ppos, count); *ppos += count; return blocks; } static const struct file_operations iowait_fops = { .owner = THIS_MODULE, .read = iowait_read, .open = iowait_open, .release = iowait_release, }; static void iowait_timer_func(unsigned long arg) { struct request *req; int blocks; req = blk_get_request(queue, READ); if (!req) { printk(KERN_WARNING "iowait: cannot get request\n"); return; } blk_start_request(req); blocks = blk_rq_cur_sectors(req); if (blocks <= 0) goto out; blk_rq_map_kern(req, buffer, blocks * BLOCK_SIZE, __GFP_WAIT); blk_execute_rq(req->q, NULL, req, 0); blk_rq_unmap_user(buffer, req, blocks * BLOCK_SIZE, __GFP_WAIT); out: blk_put_request(req); } static int __init iowait_init(void) { int err; buffer = vmalloc(PAGE_SIZE); if (!buffer) { err = -ENOMEM; goto fail; } queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL); if (!queue) { err = -ENOMEM; goto fail_queue; } disk = alloc_disk(1); if (!disk) { err = -ENOMEM; goto fail_disk; } disk->major = 0; disk->first_minor = 0; disk->fops = &iowait_fops; sprintf(disk->disk_name, DEVICE_NAME); set_capacity(disk, PAGE_SIZE / BLOCK_SIZE); add_disk(disk); blk_queue_make_request(queue, iowait_timer_func); init_timer(&iowait_timer); iowait_timer.function = iowait_timer_func; iowait_timer.expires = jiffies + HZ / 10; // 100ms iowait_timer.data = 0; add_timer(&iowait_timer); printk(KERN_INFO "iowait: module loaded\n"); return 0; fail_disk: blk_cleanup_queue(queue); fail_queue: vfree(buffer); fail: return err; } static void __exit iowait_exit(void) { del_timer_sync(&iowait_timer); blk_cleanup_queue(queue); put_disk(disk); vfree(buffer); printk(KERN_INFO "iowait: module unloaded\n"); } module_init(iowait_init); module_exit(iowait_exit); MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); ``` 注意:这个模块仅仅是一个示例,不应该在生产环境中使用。在生产环境中,应该避免编写会导致IO wait偏高的内核模块。

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