工作队列是另一种将工作推后执行的形式,他和前面讨论的所有其他形式都有所不同。工作队列可以吧工作推后,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调用甚至是睡眠。
那么什么情况下使用工作队列,什么情况下使用小任务?如果推后执行的任务需要睡眠,那么就选择工作队列。如果推后的任务不需要睡眠,那么就选择小任务。另外,如果需要一个用一个可以重新调度的实体来执行下半部的处理,也应该使用工作队列。它是唯一一个能在进程上下文运行下半部实现的机制,也只有它才可以睡眠。如果不需要一个内核线程来推后执行工作,就可以考虑使用小任务。
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,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,其数据结构为workqueue_struct,而工作者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
在linux/workqueue.h中定义了work_struct结构:
struct work_struct {
unsigned long pending; //这个工作正在等待处理么
struct list_head entry; //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
};
这些结构被链接成链表。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,他就会继续睡眠。
3.创建推迟后的工作
要使用工作队列,首先要做的是创建一些需要退后完成的工作。可以通过DECLARE_WORK在编译时静态地创建该结构:
DECLARE_WORK(name, void (* func)(void *), void *data);
这样就静态的创建一个名为name,待执行函数为func,参数为data的work_struct结构。
同样也可以使用指针创建一个工作。
INIT_WORK(struct work_struct *work, void (*func)(void *), void *data);
这将动态的初始化一个由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的原型是:
void work_handler(voif *data)
这个函数由一个工作者线程和执行,因此,函数运行在进程上下文中。默认情况下,允许响应中断,并不持有任何锁。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。通常在系统调用时,内核代表用户空间的进程运行,此时它才能访问用户空间,也只有在此时刻它才映射用户空间的内存。
5.对工作进行调度
已经被创建,我们可以调度它。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);
工作马上就被调度了,一旦在其所在的处理器上的工作者线程被唤醒,他就被执行。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在执行,这种情况下,可以调度他在指定时间上执行:
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");
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);
printk("destory-workqueue\n");
}
MODULE_LICENSE("GPL");:
module_init(test_init);
module_exit(test_exit);
用insmod加载模块后dmesg:
此时已执行了该工作上的函数。