Relay:Linux系统的高效数据传输技术(2)

　面向用户空间的 API
　　这些 Relay 编程接口向用户空间程序提供了访问 relay 通道缓冲区数据的基本操作的入口，包括：
　　●open() - 允许用户打开一个已经存在的通道缓冲区。
　　●mmap() - 使通道缓冲区被映射到位于用户空间的调用者的地址空间。要特别注意的是，我们不能仅对局部区域进行映射。也就是说，必须映射整个缓冲区文件，其大小是 CPU的个数和单个 CPU 缓冲区大小的乘积。
　　●read() - 读取通道缓冲区的内容。这些数据一旦被读出，就意味着他们被用户空间的程序消费掉了，也就不能被之后的读操作看到。
　　●sendfile() - 将数据从通道缓冲区传输到一个输出文件描述符。其中可能的填充字符会被自动去掉，不会被用户看到。
　　●poll() - 支持 POLLIN/POLLRDNORM/POLLERR 信号。每次子缓冲区的边界被越过时，等待着的用户空间程序会得到通知。
　　●close() - 将通道缓冲区的引用数减1。当引用数减为0时，表明没有进程或者内核用户需要打开它，从而这个通道缓冲区被释放。
　　面向内核空间的 API
　　这些API接口向位于内核空间的用户提供了管理relay通道、数据写入等功能。下面介绍其中主要的部分，完整的API接口列表请参见这里。
　　●relay_open() - 创建一个relay通道，包括创建每个CPU对应的relay缓冲区。
　　●relay_close() - 关闭一个relay通道，包括释放所有的relay缓冲区，在此之前会调用relay_switch()来处理这些relay缓冲区以保证已读取但是未满的数据不会丢失
　　●relay_write() - 将数据写入到当前CPU对应的relay缓冲区内。由于它使用了local_irqsave()保护，因此也可以在中断上下文中使用。
　　●relay_reserve() - 在relay通道中保留一块连续的区域来留给未来的写入操作。这通常用于那些希望直接写入到relay缓冲区的用户。考虑到性能或者其它因素，这些用户不希望先把数据写到一个临时缓冲区中，然后再通过relay_write()进行写入。
　　Relay的例子
　　我们用一个最简单的例子来介绍怎么使用Relay。这个例子由两部分组成：一部分是位于内核空间将数据写入relay文件的程序，使用时需要作为一个内核模块被加载；另一部分是位于用户空间从relay文件中读取数据的程序，使用时作为普通用户态程序运行。
　　内核空间的程序主要操作是：
　　加载模块时，打开一个relay通道，并且往打开的relay通道中写入消息；
　　卸载模块时，关闭relay通道。
　　程序内容：
 
/*
* hello-mod.c
* a kernel-space client example of relayfs filesystem
*/
#include
#include
static struct rchan *hello_rchan;
int init_module(void)
{
const char *msg="Hello world\n";
hello_rchan = relay_open("cpu", NULL, 8192, 2, NULL);
if(!hello_rchan){
printk("relay_open() failed.\n");
return -ENOMEM;
}
relay_write(hello_rchan, msg, strlen(msg));
return 0;
}
void cleanup_module(void)
{
if(hello_rchan) {
relay_close(hello_rchan);
hello_rchan = NULL;
}
return;
}
MODULE_LICENSE ("GPL");
MODULE_DESCRIPTION ("Simple example of Relay");