Linux kernel 中的work queue原理

 

 

分成兩大部分，第一部分是用來執行work queue中每個節點上掛載的函數的核心線程，第二部分是從驅動程式的角度看work queue的使用。

第一部分 worker_thread核心線程
Linux系統啟動期間會建立一名為worker_thread線程，該線程建立之後就處於sleep狀態。這裡所謂的核心線程，從調度器的角度就是一可以調度的進程，從代碼的表現形式看，就是一函數。系統建立的這個worker_thread線程基於一workqueue_struct結構變數上（該結構體變數的成員name為"events"）.

第二部分 work queue的使用
1.只考慮使用系統的keventd管理的工作隊列
驅動程式調用schedule_work向工作隊列遞交新的工作節點，schedule_work內部會喚醒worker_thread核心線程（使之進程狀態為可調度）。在下一次進程調度時刻，worker_thread被調度執行，其主要任務便是調用它所管理工作隊列中每個工作節點上掛載的函數，調用完畢該工作節點會從任務隊列中被刪除。當所有節點上的函數調用完畢，worker_thread繼續sleep，直到schedule_work再次被某個驅動程式調用。
與使用驅動程式自己建立的工作對列的區別是：schedule_work內部是調用queue_work(keventd_wq, work)，而使用驅動程式自己建立的工作隊列在調用queue_work時的第一個參數是驅動程式自己建立的工作隊列。

2.驅動程式使用自己建立的工作隊列
這種情況驅動程式調用create_workqueue。該函數的原理跟1中基本是一樣的，只不過再會建立一個核心進程，該核心進程的核心功能名字依然為worker_thread，只不過這個worker_thread工作在新的屬於驅動程式自己的工作隊列。
使用方法是：
a. 調用create_workqueue產生屬於驅動程式自己的work queue. struct workqueue_struct *my_workqueue = create_workqueue("my_workqueue");
b.調用queue_work象a中產生的my_workqueue中註冊工作節點， queue_work(my_workqueue, work)

這兩種情況下的核心線程其實都是利用了一個名為kthreadd的核心線程來建立工作隊列的worker_thread，其本質是向全域列表kthread_create_list中加入相應的核心線程函數節點，由kthreadd來負責建立進程架構，然後運行kthread_create_list中加入的節點上的核心線程函數。
向kthread_create_list中每加入一個核心線程函數節點，都會喚醒kthreadd線程。

當等待隊列是空時，worker_thread會睡眠在該等待隊列中。當driver調用queue_work時，再向等待隊列中加入工作節點的同時，會喚醒睡眠在該等待隊列上的worker_thread線程。