Linux内核工作队列如何传参数


Linux自从2.6.20之后,工作队列发生了一些变化,目前从网络上搜索的资料一般都是介绍老版本的工作队列,很少见到对新版本的介绍。本文对新老版本都做了简要概述,并分别提供了简单的实作案例。

工作队列(work queue)是Linux kernel中将工作推后执行的一种机制。这种机制和BH或Tasklets不同之处在于工作队列是把推后的工作交由一个内核线程去执行,因此工作队列的优势就在于它允许重新调度甚至睡眠。

工作队列是2.6内核开始引入的机制,在2.6.20之后,工作队列的数据结构发生了一些变化,因此本文分成两个部分对2.6.20之前和之后的版本分别做介绍。

1、2.6.0~2.6.19

数据结构:

struct work_struct {

    unsigned long pending;

    struct list_head entry;

    void (*func)(void *);

    void *data;

    void *wq_data;

    struct timer_list timer;

};

pending是用来记录工作是否已经挂在队列上;

entry是循环链表结构;

func作为函数指针,由用户实现;

data用来存储用户的私人数据,此数据即是func的参数;

wq_data一般用来指向工作者线程(工作者线程参考下文);

timer是推后执行的定时器。

work_struct的这些变量里,func和data是用户使用的,其他是内部变量,我们可以不用太过关心。

API:

1) INIT_WORK(_work, _func, _data)

初始化指定工作,目的是把用户指定的函数_func及_func需要的参数_data赋给work_struct的func及data变量。

2) int schedule_work(struct work_struct *work)

对工作进行调度,即把给定工作的处理函数提交给缺省 的工作队列和工作者线程。工作者线程本质上是一个普通的内核线程,在默认情况下,每个CPU均有一个类型为“events”的工作者线程,当调用 schedule_work时,这个工作者线程会被唤醒去执行工作链表上的所有工作。

3) int schedule_delayed_work(struct work_struct *work, unsigned long delay)

延迟执行工作,与schedule_work类似。

4) void flush_scheduled_work(void)

刷新缺省工作队列。此函数会一直等待,直到队列中的所有工作都被执行。

5) int cancel_delayed_work(struct work_struct *work)

flush_scheduled_work并不取消任何延迟执行的工作,因此,如果要取消延迟工作,应该调用cancel_delayed_work。

以上均是采用缺省工作者线程来实现工作队列,其优点是简单易用,缺点是如果缺省工作队列负载太重,执行效率会很低,这就需要我们创建自己的工作者线程和工作队列。

API:

1) struct workqueue_struct *create_workqueue(const char *name)

创建新的工作队列和相应的工作者线程,name用于该内核线程的命名。

2) int queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work)

类似于schedule_work,区别在于queue_work把给定工作提交给创建的工作队列wq而不是缺省队列。

3) int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work, unsigned long delay)

延迟执行工作。

4) void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq)

刷新指定工作队列。

5) void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)

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