Linux内核工作队列

Linux内核中实现工作推后执行的方法有：软中断、tasklet和工作队列（work queue）。

本文介绍工作队列的简单用法。

一、工作任务定义

Linux内核中的工作队列包括：共享工作队列和自定义工作队列。区别如下：

1）共享工作队列：将新创建的工作任务添加到Linux内核创建的全局工作队列system_wq中；

2）自定义工作队列：将新创建的工作任务添加到自己创建的工作队列中；

1、共享工作队列

1）、静态定义

宏：DECLARE_WORK(n, f)，文件：include/linux/workqueue.h，定义如下：

#define DECLARE_WORK(n, f)                      \
    struct work_struct n = __WORK_INITIALIZER(n, f)

参数：

n：表示工作任务的名称；

f：表示工作任务的实现函数；

类似接口：DECLARE_DELAYED_WORK(n, f)，创建延时工作任务。

2）、动态定义

文件：include/linux/workqueue.h，定义如下：

#define INIT_WORK(_work, _func)                     \
    __INIT_WORK((_work), (_func), 0)

参数：

_work：表示工作任务的名称；

_func：表示工作任务的实现函数；

2、自定义工作队列

文件：include/linux/workqueue.h，定义如下：

#define create_workqueue(name)                      \
    alloc_workqueue("%s", WQ_MEM_RECLAIM, 1, (name))
    
#define create_singlethread_workqueue(name)             \
    alloc_ordered_workqueue("%s", WQ_MEM_RECLAIM, name)

参数：

name：工作队列名称。传入值为字符串，和共享工作队列里的参数不同。

返回值：工作队列指针

二、常用接口说明

工作任务定义	工作任务添加	工作任务清除	工作任务取消
DECLARE_WORK()	schedule_work()	flush_work()	cancel_work_sync()
DECLARE_DELAYED_WORK()	schedule_delayed_work()	flush_delayed_work()	cancel_delayed_work()<br />cancel_delayed_work_sync()
INIT_WORK()	schedule_work()	flush_work()	cancel_work_sync()
INIT_DELAYED_WORK()	schedule_delayed_work()	flush_delayed_work()	cancel_delayed_work()<br />cancel_delayed_work_sync()
create_workqueue()	queue_work()<br />queue_delayed_work()<br />queue_work_on()	flush_workqueue()	destroy_workqueue()
create_singlethread_workqueue()	queue_work()	flush_workqueue()	destroy_workqueue()

注：

1、flush_work()：堵塞工作任务，直到工作任务完成

2、flush_delayed_work()：等待延时工作任务完成

3、cancel_work_sync()：取消工作任务并等待它完成

4、cancel_delayed_work()：取消延时工作任务

5、cancel_delayed_work_sync()：取消延时工作任务并等待它完成

6、create_workqueue()：对于多CPU系统，内核会在每个CPU上创建一个工作队列，使线程处理并行化

7、create_singlethread_workqueue()：内核只在一个CPU上创建一个工作队列

8、queue_work_on()：在指定CPU上添加工作任务，queue_work()调用queue_work_on()在所有CPU上添加工作任务

三、接口使用举例

1、共享工作队列

文件：drivers/gpu/drm/drm_fb_helper.c，举例如下：

## 3、工作任务的具体实现
static void drm_fb_helper_restore_work_fn(struct work_struct *ignored)
{
    ...
}

## 1、定义工作任务，名称：drm_fb_helper_restore_work，实现函数：drm_fb_helper_restore_work_fn
static DECLARE_WORK(drm_fb_helper_restore_work, drm_fb_helper_restore_work_fn);

static void drm_fb_helper_sysrq(int dummy1)
{
        ## 2、将drm_fb_helper_restore_work加入到全局工作队列
        schedule_work(&drm_fb_helper_restore_work);
}

其它接口使用方法类似。

2、自定义工作队列

文件：drivers/input/touchscreen/gt9xx/gt9xx.c

## 1.定义工作任务和工作队列
static struct delayed_work gtp_esd_check_work;
static struct workqueue_struct * gtp_esd_check_workqueue = NULL;

static int goodix_ts_init(void)
{
    ...
    ## 2.初始化工作任务gtp_esd_check_work； 创建工作队列gtp_esd_check_workqueue
    INIT_DELAYED_WORK(&gtp_esd_check_work, gtp_esd_check_func);
    gtp_esd_check_workqueue = create_workqueue("gtp_esd_check");
    ...
}

## 3.工作任务gtp_esd_check_work的实现函数
static void gtp_esd_check_func(struct work_struct *work)
{
    ...
}

void gtp_esd_switch(struct i2c_client *client, s32 on)
{
    ...
    ## 4.将工作任务gtp_esd_check_work添加到工作队列gtp_esd_check_workqueue，延时调度
    queue_delayed_work(gtp_esd_check_workqueue, &gtp_esd_check_work, ts->clk_tick_cnt);
    ...
    ## 5.等待延时任务完成
    cancel_delayed_work_sync(&gtp_esd_check_work);
    ...
}

static int goodix_ts_remove(struct i2c_client *client)
{
    ...
    ## 6.销毁工作队列gtp_esd_check_workqueue
    destroy_workqueue(gtp_esd_check_workqueue);
    ...
}

注：工作队列允许任务重新调度和睡眠。