linux内核工作队列讲解和源码详细注释

flush_workqueue的核心处理函数为flush_cpu_workqueue：static void flush_cpu_workqueue(struct cpu_workqueue_struct *cwq)

{ if (cwq->thread == current) { // 如果是工作队列进程正在被调度/* * Probably keventd trying to flush its own queue. So simply run * it by hand rather than deadlocking. */ // 执行完该工作队列run_workqueue(cwq);} else { // 定义等待DEFINE_WAIT(wait);long sequence_needed;// 加锁spin_lock_irq(cwq->lock);// 最新工作结构序号sequence_needed = cwq->insert_sequence;// 该条件是判断队列中是否还有没有执行的工作结构while (sequence_needed - cwq->remove_sequence > 0) { // 有为执行的工作结构// 通过work_done等待队列等待prepare_to_wait(cwq->work_done， wait，TASK_UNINTERRUPTIBLE);// 解锁spin_unlock_irq(cwq->lock);// 睡眠， 由wake_up(cwq->work_done)来唤醒schedule();// 重新加锁spin_lock_irq(cwq->lock);} // 等待清除finish_wait(cwq->work_done， wait);spin_unlock_irq(cwq->lock);}

4.3 调度工作

在大多数情况下， 并不需要自己建立工作队列，而是只定义工作， 将工作结构挂接到内核预定义的事件工作队列中调度， 在kernel/workqueue.c中定义了一个静态全局量的工作队列keventd_wq：static struct workqueue_struct *keventd_wq;

4.3.1 立即调度// 在其他函数中使用以下函数来调度工作结构， 是把工作结构挂接到工作队列中进行调度/** * schedule_work - put work task in global workqueue * @work： job to be done * * This puts a job in the kernel-global workqueue. */ // 调度工作结构， 将工作结构添加到事件工作队列keventd_wq int fastcall schedule_work(struct work_struct *work)

{ return queue_work(keventd_wq， work);} EXPORT_SYMBOL(schedule_work);

/** * queue_work - queue work on a workqueue * @wq： workqueue to use * @work： work to queue * * Returns 0 if @work was already on a queue， non-zero otherwise. * * We queue the work to the CPU it was submitted， but there is no * guarantee that it will be processed by that CPU. */ int fastcall queue_work(struct workqueue_struct *wq， struct work_struct *work)

{ int ret = 0， cpu = get_cpu();if (!test_and_set_bit(0， work->pending)) { // 工作结构还没在队列， 设置pending标志表示把工作结构挂接到队列中if (unlikely(is_single_threaded(wq)))

cpu = singlethread_cpu;BUG_ON(!list_empty(work->entry));// 进行具体的排队__queue_work(per_cpu_ptr(wq->cpu_wq， cpu)， work);ret = 1;} put_cpu();return ret;} EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_work);/* Preempt must be disabled. */ // 不能被抢占static void __queue_work(struct cpu_workqueue_struct *cwq，struct work_struct *work)

{ unsigned long flags;// 加锁spin_lock_irqsave(cwq->lock， flags);// 指向CPU工作队列work->wq_data = cwq;// 挂接到工作链表list_add_tail(work->entry， cwq->worklist);// 递增插入的序列号cwq->insert_sequence++;// 唤醒等待队列准备处理工作结构wake_up(cwq->more_work);spin_unlock_irqrestore(cwq->lock， flags);}

4.3.2 延迟调度

4.3.2.1 schedule_delayed_work /** * schedule_delayed_work - put work task in global workqueue after delay * @work： job to be done * @delay： number of jiffies to wait * * After waiting for a given time this puts a job in the kernel-global * workqueue. */ // 延迟调度工作， 延迟一定时间后再将工作结构挂接到工作队列int fastcall schedule_delayed_work(struct work_struct *work， unsigned long delay)

{ return queue_delayed_work(keventd_wq， work， delay);} EXPORT_SYMBOL(schedule_delayed_work);

/** * queue_delayed_work - queue work on a workqueue after delay * @wq： workqueue to use * @work： work to queue * @delay： number of jiffies to wait before queueing * * Returns 0 if @work was already on a queue， non-zero otherwise. */ int fastcall queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq，struct work_struct *work， unsigned long delay)

{ int ret = 0;// 定时器， 此时的定时器应该是不起效的， 延迟将通过该定时器来实现struct timer_list *timer = work->timer;if (!test_and_set_bit(0， work->pending)) { // 工作结构还没在队列， 设置pending标志表示把工作结构挂接到队列中// 如果现在定时器已经起效， 出错BUG_ON(timer_pending(timer));// 工作结构已经挂接到链表， 出错BUG_ON(!list_empty(work->entry));/* This stores wq for the moment， for the timer_fn */ // 保存工作队列的指针work->wq_data = wq;// 定时器初始化timer->expires = jiffies + delay;timer->data = (unsigned long)work;// 定时函数timer->function = delayed_work_timer_fn;// 定时器生效， 定时到期后再添加到工作队列add_timer(timer);ret = 1;} return ret;} EXPORT_SYMBOL_GPL(queue_delayed_work);

// 定时中断函数static void delayed_work_timer_fn(unsigned long __data)

{ struct work_struct *work = (struct work_struct *)__data;struct workqueue_struct *wq = work->wq_data;// 获取CPU int cpu = smp_processor_id();if (unlikely(is_single_threaded(wq)))

cpu = singlethread_cpu;// 将工作结构添加到工作队列，注意这是在时间中断调用__queue_work(per_cpu_ptr(wq->cpu_wq， cpu)， work);}