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 17:05:36 浏览: 245
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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