轉自http://www.cnblogs.com/wwang 工作隊列(work queue)是linux kernel中將工作推后執行的一種機制。這種機制和BH或Tasklets不同之處在于工作隊列是把推后的工作交由一個內核線程去執行,因此工作隊列的優勢就在于它允許重新調度甚至睡眠。 工作隊列是2.6內核開始引入的機制,在2.6.20之后,工作隊列的數據結構發生了一些變化,因此本文分成兩個部分對2.6.20之前和之后的版本分別做介紹。
第一版:2.6.0~2.6.19 數據結構:
struct work_struct { unsigned long pending; struct list_head entry; void (*func)(void *); void *data; void *wq_data; struct timer_list timer;};pending是用來記錄工作是否已經掛在隊列上; entry是循環鏈表結構; func作為函數指針,由用戶實現; data用來存儲用戶的私人數據,此數據即是func的參數; wq_data一般用來指向工作者線程(工作者線程參考下文); timer是推后執行的定時器。 work_struct的這些變量里,func和data是用戶使用的,其他是內部變量,我們可以不用太過關心。 API:
INIT_WORK(_work, _func, _data);int schedule_work(struct work_struct *work);int schedule_delayed_work(struct work_struct *work, unsigned long delay);void flush_scheduled_work(void);int cancel_delayed_work(struct work_struct *work);1、初始化指定工作,目的是把用戶指定的函數_func及_func需要的參數_data賦給work_struct的func及data變量。 2、對工作進行調度,即把給定工作的處理函數提交給缺省的工作隊列和工作者線程。工作者線程本質上是一個普通的內核線程,在默認情況下,每個CPU均有一個類型為“events”的工作者線程,當調用schedule_work時,這個工作者線程會被喚醒去執行工作隊列上的所有工作。 注意:工作隊列和工作者線程都是默認的,要區分工作,工作隊列和工作者線程 3、延遲執行工作,與schedule_work類似。 4、刷新缺省工作隊列。此函數會一直等待,直到隊列中的所有工作都被執行。 5、flush_scheduled_work并不取消任何延遲執行的工作,因此,如果要取消延遲工作,應該調用cancel_delayed_work。
以上均是采用缺省工作者線程來實現缺省工作隊列,其優點是簡單易用,缺點是如果缺省工作隊列負載太重,執行效率會很低,這就需要我們創建自己的工作者線程和工作隊列。 API:
struct workqueue_struct *create_workqueue(const char *name);int queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work);int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work, unsigned long delay);void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq);void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq);1、創建新的工作隊列和相應的工作者線程,name用于該內核線程的命名,一個新的內核線程對應一個新的工作隊列。 2、對工作進行調度,類似于schedule_work,區別在于queue_work把給定工作提交給創建的工作隊列wq而不是缺省隊列。 3、延遲執行工作。 4、刷新指定工作隊列。 5、釋放創建的工作隊列。
下面一段代碼可以看作一個簡單的實作:
void my_func(void *data) //工作函數{ char *name = (char *)data; PRintk(KERN_INFO “Hello world, my name is %s!/n”, name);}struct workqueue_struct *my_wq = create_workqueue(“my wq”); //創建新的工作隊列,新的內核線程struct work_struct my_work; //創建工作INIT_WORK(&my_work, my_func, “Jack”); //初始化工作,關聯工作函數queue_work(my_wq, &my_work); //對工作進行調度,執行新的工作隊列上的所有工作destroy_workqueue(my_wq); //釋放創建的工作隊列第二版:2.6.20~ 自2.6.20起,工作隊列的數據結構發生了一些變化,使用時不能沿用舊的方法。 數據結構:
typedef void (*work_func_t)(struct work_struct *work);struct work_struct { atomic_long_t data; struct list_head entry; work_func_t func;};與2.6.19之前的版本相比,work_struct瘦身不少。粗粗一看,entry和之前的版本相同,func和data發生了變化,另外并無其他的變量。
entry我們不去過問,這個和以前的版本完全相同。data的類型是atomic_long_t,這個類型從字面上看可以知道是一個原子類型。第一次看到這個變量時,很容易誤認為和以前的data是同樣的用法,只不過類型變了而已,其實不然,這里的data是之前版本的pending和wq_data的復合體,起到了以前的pending和wq_data的作用。
func的參數是一個work_struct指針,指向的數據就是定義func的work_struct。
看到這里,會有兩個疑問,第一,如何把用戶的數據作為參數傳遞給func呢?以前有void *data來作為參數,現在好像完全沒有辦法做到;第二,如何實現延遲工作?目前版本的work_struct并沒有定義timer。
解決第一個問題,需要換一種思路。2.6.20版本之后使用工作隊列需要把work_struct定義在用戶的數據結構中,然后通過container_of來得到用戶數據。具體用法可以參考稍后的實作。
對于第二個問題,新的工作隊列把timer拿掉的用意是使得work_struct更加單純。首先回憶一下之前版本,只有在需要延遲執行工作時才會用到timer,普通情況下timer是沒有意義的,所以之前的做法在一定程度上有些浪費資源。所以新版本中,將timer從work_struct中拿掉,然后又定義了一個新的結構delayed_work用于處理延遲執行:
struct delayed_work { struct work_struct work; struct timer_list timer;};下面把API羅列一下,每個函數的解釋可參考之前版本的介紹或者之后的實作:
INIT_WORK(struct work_struct *work, work_func_t func);INIT_DELAYED_WORK(struct delayed_work *work, work_func_t func);int schedule_work(struct work_struct *work);int schedule_delayed_work(struct delayed_work *work, unsigned long delay);struct workqueue_struct *create_workqueue(const char *name);int queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work);int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq, struct delayed_work *work, unsigned long delay);void flush_scheduled_work(void);void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq);int cancel_delayed_work(struct delayed_work *work);void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq);//其中,1、2、4、7和以前略有區別,其他用法完全一樣。實例:
struct my_struct_t { char *name; struct work_struct my_work;};void my_func(struct work_struct *work){//通過work_struct獲得另一個結構體,同時從另一個結構體中獲得所需參數 struct my_struct_t *my_name = container_of(work, struct my_struct_t, my_work); printk(KERN_INFO “Hello world, my name is %s!/n”, my_name->name);}struct workqueue_struct *my_wq = create_workqueue(“my wq”);//新隊列,新線程struct my_struct_t my_name;my_name.name = “Jack”;INIT_WORK(&(my_name.my_work), my_func);queue_work(my_wq, &(my_name.my_work)); //對工作進行調度,執行新的工作隊列上的所有工作destroy_workqueue(my_wq);新聞熱點
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