linux驱动模块--工作队列分析

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工作队列（work queue）是另外一种将工作推后执行的形式 ，它和我们前面讨论的所有其他形式都有不同。工作队列可以把工作推后，交由一个内核线程去执行，也就是说，这个下半部分可以在进程上下文中执行。这样，通过工作队列执行的代码能占尽进程上下文的所有优势。最重要的就是工作队列允许被重新调度甚至是睡眠。
那么，什么情况下使用工作队列，什么情况下使用tasklet。如果推后执行的任务需要睡眠，那么就选择工作队列。如果推后执行的任务不需要睡眠，那么就选择tasklet。另外，如果需要用一个可以重新调度的实体来执行你的下半部处理，也应该使用工作队列。它是唯一能在进程上下文运行的下半部实现的机制，也只有它才可以睡眠。这意味着在需要获得大量的内存时、在需要获取信号量时，在需要执行阻塞式的I/O操作时，它都会非常有用。如果不需要用一个内核线程来推后执行工作，那么就考虑使用tasklet。

1.      工作、工作队列和工作者线程
如前所述，我们把推后执行的任务叫做工作（work），描述它的数据结构为work_struct，这些工作以队列结构组织成工作队列（workqueue），其数据结构为workqueue_struct，而工作线程就是负责执行工作队列中的工作。系统默认的工作者线程为events,自己也可以创建自己的工作者线程。
2.      表示工作的数据结构
   工作用中定义的work_struct结构表示：
struct  work_struct{
    unsigned long pending;          /* 这个工作正在等待处理吗？*/
    struct list_head entry;         /* 连接所有工作的链表 */  
    void (*func) (void *);          /* 要执行的函数 */
    void *data;                     /* 传递给函数的参数 */
    void *wq_data;                  /* 内部使用 */
    struct timer_list timer;        /* 延迟的工作队列所用到的定时器 */
};
这些结构被连接成链表。当一个工作者线程被唤醒时，它会执行它的链表上的所有工作。工作被执行完毕，它就将相应的work_struct对象从链表上移去。当链表上不再有对象的时候，它就会继续休眠。
3. 创建推后的工作
要使用工作队列，首先要做的是创建一些需要推后完成的工作。可以通过DECLARE_WORK在编译时静态地建该结构：
DECLARE_WORK(name, void (*func) (void *), void *data);
这样就会静态地创建一个名为name，待执行函数为func，参数为data的work_struct结构。
同样，也可以在运行时通过指针创建一个工作：
INIT_WORK(struct work_struct *work, woid(*func) (void *), void *data);
这会动态地初始化一个由work指向的工作。
4. 工作队列中待执行的函数
工作队列待执行的函数原型是：
void work_handler(void *data)
这个函数会由一个工作者线程执行，因此，函数会运行在进程上下文中。默认情况下，允许响应中断，并且不持有任何锁。如果需要，函数可以睡眠。需要注意的是，尽管该函数运行在进程上下文中，但它不能访问用户空间，因为内核线程在用户空间没有相关的内存映射。通常在系统调用发生时，内核会代表用户空间的进程运行，此时它才能访问用户空间，也只有在此时它才会映射用户空间的内存。
5. 对工作进行调度
现在工作已经被创建，我们可以调度它了。想要把给定工作的待处理函数提交给缺省的events工作线程，只需调用
schedule_work(&work)；
work马上就会被调度，一旦其所在的处理器上的工作者线程被唤醒，它就会被执行。
有时候并不希望工作马上就被执行，而是希望它经过一段延迟以后再执行。在这种情况下，可以调度它在指定的时间执行：
schedule_delayed_work(&work, delay);
这时，&work指向的work_struct直到delay指定的时钟节拍用完以后才会执行。
6. 工作队列的简单应用
#include linux/module.h>
#include linux/init.h>
#include linux/workqueue.h>
static struct workqueue_struct *queue = NULL;
static struct work_struct work;
static void work_handler(struct work_struct *data)
{
        printk(KERN_ALERT “work handler function.\n”);
}
static int __init test_init(void)
{
        queue = create_singlethread_workqueue(“helloworld”); /*创建一个单线程的工作队列*/
        if (!queue)
                goto err;
        INIT_WORK(&work, work_handler);
        schedule_work(&work);
        return 0;
err:
        return -1;
}
static void __exit test_exit(void)
{
        destroy_workqueue(queue);
}
MODULE_LICENSE(“GPL”);
module_init(test_init);
module_exit(test_exit);


本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u3/90876/showart_1909592.html