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1. 前言
工作队列(workqueue)的Linux内核中的定义的用来处理不是很紧急事件的回调方式处理方法.
以下代码的linux内核版本为2.6.19.2, 源代码文件主要为kernel/workqueue.c.
2. 数据结构
/* include/linux/workqueue.h */
// 工作节点结构
struct work_struct {
// 等待时间
unsigned long pending;
// 链表节点
struct list_head entry;
// workqueue回调函数
void (*func)(void *);
// 回调函数func的数据
void *data;
// 指向CPU相关数据, 一般指向struct cpu_workqueue_struct结构
void *wq_data;
// 定时器
struct timer_list timer;
};
struct execute_work {
struct work_struct work;
};
/* kernel/workqueue.c */
/*
* The per-CPU workqueue (if single thread, we always use the first
* possible cpu).
*
* The sequence counters are for flush_scheduled_work(). It wants to wait
* until all currently-scheduled works are completed, but it doesn't
* want to be livelocked by new, incoming ones. So it waits until
* remove_sequence is >= the insert_sequence which pertained when
* flush_scheduled_work() was called.
*/
// 这个结构是针对每个CPU的
struct cpu_workqueue_struct {
// 结构锁
spinlock_t lock;
// 下一个要执行的节点序号
long remove_sequence; /* Least-recently added (next to run) */
// 下一个要插入节点的序号
long insert_sequence; /* Next to add */
// 工作机构链表节点
struct list_head worklist;
// 要进行处理的等待队列
wait_queue_head_t more_work;
// 处理完的等待队列
wait_queue_head_t work_done;
// 工作队列节点
struct workqueue_struct *wq;
// 进程指针
struct task_struct *thread;
int run_depth; /* Detect run_workqueue() recursion depth */
} ____cacheline_aligned;
/*
* The externally visible workqueue abstraction is an array of
* per-CPU workqueues:
*/
// 工作队列结构
struct workqueue_struct {
struct cpu_workqueue_struct *cpu_wq;
const char *name;
struct list_head list; /* Empty if single thread */
};
kernel/workqueue.c中定义了一个工作队列链表, 所有工作队列可以挂接到这个链表中:
static LIST_HEAD(workqueues);
3. 一些宏定义
/* include/linux/workqueue.h */
// 初始化工作队列
#define __WORK_INITIALIZER(n, f, d) { \
// 初始化list
.entry = { &(n).entry, &(n).entry }, \
// 回调函数
.func = (f), \
// 回调函数参数
.data = (d), \
// 初始化定时器
.timer = TIMER_INITIALIZER(NULL, 0, 0), \
}
// 声明工作队列并初始化
#define DECLARE_WORK(n, f, d) \
struct work_struct n = __WORK_INITIALIZER(n, f, d)
/*
* initialize a work-struct's func and data pointers:
*/
// 重新定义工作结构参数
#define PREPARE_WORK(_work, _func, _data) \
do { \
(_work)->func = _func; \
(_work)->data = _data; \
} while (0)
/*
* initialize all of a work-struct:
*/
// 初始化工作结构, 和__WORK_INITIALIZER功能相同,不过__WORK_INITIALIZER用在
// 参数初始化定义, 而该宏用在程序之中对工作结构赋值
#define INIT_WORK(_work, _func, _data) \
do { \
INIT_LIST_HEAD(&(_work)->entry); \
(_work)->pending = 0; \
PREPARE_WORK((_work), (_func), (_data)); \
init_timer(&(_work)->timer); \
} while (0)
4. 操作函数
4.1 创建工作队列
一般的创建函数是create_workqueue, 但这其实只是一个宏:
/* include/linux/workqueue.h */
#define create_workqueue(name) __create_workqueue((name), 0)