讓ChatGPT寫(xiě)一個(gè)內(nèi)核模塊

第第頁(yè)讓ChatGPT寫(xiě)一個(gè)內(nèi)核模塊筆者最近看到這樣一篇文章

，原讓ChatGPT寫(xiě)一個(gè)內(nèi)核模塊，要求實(shí)現(xiàn)的功能是：每5秒向控制臺(tái)打印一句"Hellow（or）ld"，并且把編譯需要的Makefile也一起寫(xiě)出來(lái)。

（AI）最開(kāi)始的實(shí)現(xiàn)方法是：創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)核線程，線程主體是一個(gè)while循環(huán)，每隔1毫秒檢查一次，看時(shí)間是不是過(guò)去了5秒：

while(!kthre（ad）_should_stop()){unsignedlong（ti）me_since_load=jiffies-jiffies_at_load;unsignedlongtime_since_load_sec=time_since_load/HZ;if(time_since_load_sec>=5){printk(KERN_INFO"Helloworld!");jiffies_at_load=jiffies;}//Sleepfor1mstoavoidhoggingthe（CPU）msleep(1);}

此處用msleep(1)是沒(méi)有大毛病的，它確實(shí)可以通過(guò)睡眠暫時(shí)讓出CPU，避免hogging，不像

busyloop

的mdelay()。

但它這里實(shí)現(xiàn)的比較曲折，1毫秒檢查一次，5秒內(nèi)就要檢查5000次，雖然沒(méi)有「霸占」CPU，但是對(duì)CPU資源也是不小的浪費(fèi)。

于是原讓它改了一個(gè)更減少CPU消耗的版本出來(lái)：

while(!kthread_should_stop()){printk(KERN_INFO"Helloworld!");//Sleepfor5secondstoavoidhoggingtheCPUschedule_timeout(HZ*5);}

看起來(lái)是解決了原來(lái)存在的問(wèn)題，但編譯出來(lái)一試，好家伙，"Helloworld"是突突地往控制臺(tái)上打啊，根本不是間隔5秒一次。

把這個(gè)問(wèn)題反饋給AI后，它立馬做出了調(diào)整，加入了一句對(duì)process狀態(tài)的設(shè)置后，就可以work了。

set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);schedule_timeout(HZ*5);

查閱（Linux）源碼可知，schedule_timeout()最終會(huì)調(diào)用__schedule()函數(shù)，其對(duì)process切換的判斷是這樣的：

if(!preempt

再由于：

#defineTASK_RUNNING0x0000

所以如果之前的狀態(tài)是RUNNING，process并不會(huì)真的離開(kāi)CPU的runqueue，豈不就是一直執(zhí)行，一直框框地打印么。

在/search/linux上查了下schedule_timeout()在內(nèi)核中的具體使用情況，好些對(duì)set_current_state()為INTERRUPTIBLE的設(shè)置沒(méi)有和schedule_timeout()挨在一起，所以AI“理解”不了這兩者的關(guān)聯(lián)，筆者覺(jué)得是可以接受的。

不過(guò)其實(shí)Linux是提供了一個(gè)“二合一”的封裝函數(shù)的：

schedschedule_timeout_uninterruptible(signedlongtimeout){set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);returnschedule_timeout(timeout);}

而它還有個(gè)更上層的封裝"msleep"（希望可被（信號(hào)）打斷就用"msleep_interruptible"）：

voidmsleep(unsignedintmsecs){unsignedlongtimeout=msecs_to_jiffies(msecs)+1;while(timeout)timeout=schedule_timeout_uninterruptible(timeout);}

咳，繞了這么大一圈，其實(shí)一開(kāi)始直接用msleep(5000)最方便啦。

后來(lái)原又提了在「內(nèi)核模塊」開(kāi)發(fā)中頗為常見(jiàn)的兩點(diǎn)功能：

一是將5秒的間隔配置成modulepa（ram）eter（以供動(dòng)態(tài)調(diào)整），這個(gè)任務(wù)被順利完成了。

二是在"/proc"文件系統(tǒng)中加入打印次數(shù)的統(tǒng)計(jì)功能（以便查詢(xún)），這里出了點(diǎn)小岔子，AI用的"file_operations"，而不是"proc_ops"，這在高于5.7的內(nèi)核版本上是編譯不過(guò)的（參看筆者親身經(jīng)歷的這個(gè)案例）。

這也不能怪AI，你沒(méi)說(shuō)內(nèi)核版本不是。

小結(jié)

最后原寫(xiě)了下他的感受，大意就是"halfamazingandhalf（te）rrifying"，雖然AI中途犯了不少錯(cuò)，但總比自己現(xiàn)查（資料）來(lái)的快不是…

除此之外，筆者也有兩點(diǎn)感受，一是ChatGPT即使有時(shí)會(huì)出錯(cuò)，但回答地總是非常自信（還好不是那么普通，卻那么自信……），二是那個(gè)解釋一條條地寫(xiě)的真是規(guī)范啊，連每個(gè)頭文件為什么加，都有理有據(jù)，這一點(diǎn)就強(qiáng)過(guò)很多人。

#include//Neededforallkernelmodules#include//NeededforKERN_INFO#include//Neededforthemac（ros）#include//Neededforjiffies#include//Neededformsleep

筆者自己也用這個(gè)題目，在ChatGPT上試了一把，得出了不太一樣的結(jié)果，欲知后續(xù)，請(qǐng)看下文分解。

補(bǔ)充（為了避免影響主線劇情）：

那schedule_timeout()返回的時(shí)候，也需要手動(dòng)再將狀態(tài)設(shè)置回TASK_RUNNING么？不需要，因?yàn)閠imer的callback在喚醒process后會(huì)將其狀態(tài)（自動(dòng)）設(shè)為RUNNING（參考Linux中的等待隊(duì)列機(jī)制）：

void