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tasklet、wait_queue、completion、work_queue用法总结
对于内核中常用的中断处理机制做一些总结，方便在合适的时候采用合适的机制。
tasklet 和 work_queue 是延期执行工作的机制，实现基于软中断；completion的实现基于wait_queue。
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tasklet
小进程，主要用于执行一些小任务，对这些任务使用全功能进程比较浪费。也称为中断下半部，在处理软中断时执行。
definition:
struct tasklet_struct{ struct tasklet_struct *next; unsigned long state; atomic_t count; void (*func)(unsigned long); unsigned long data;};
相关定义：
#define DECLARE_TASKLET(name, func, data) struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(0), func, data }#define DECLARE_TASKLET_DISABLED(name, func, data) struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(1), func, data }enum{ TASKLET_STATE_SCHED, /* Tasklet is scheduled for execution */ TASKLET_STATE_RUN /* Tasklet is running (SMP only) */};
初始化及销毁tasklet的方法：
void tasklet_init(struct tasklet_struct *t, void (*func)(unsigned long), unsigned long data){ t->next = NULL; t->state = 0; atomic_set(&t->count, 0); t->func = func; t->data = http://www.mamicode.com/data;>
调度tasklet的方法：
static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t){ if (!test_and_set_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state)) __tasklet_schedule(t);}void __tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t){ unsigned long flags; local_irq_save(flags); t->next = NULL; *__this_cpu_read(tasklet_vec.tail) = t; __this_cpu_write(tasklet_vec.tail, &(t->next)); raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ); local_irq_restore(flags);}
使用方法：
tasklet_init->tasklet_schedule
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wait_queue
用于使进程等待某一事件的发生，无须频繁轮讯，进程在等待期间睡眠，在事件发生时由内核自动唤醒。
用法1（add_wait_queue 和 wake_up组合）：
当nand控制器被一个进程使用时，其余进程被放入等待队列；待第一个进程使用结束后，调用wake_up唤醒等待队列，下一个进程获得nand控制器的使用权。
#define DECLARE_WAITQUEUE(name, tsk) wait_queue_t name = __WAITQUEUE_INITIALIZER(name, tsk)#define __WAITQUEUE_INITIALIZER(name, tsk) { .private = tsk, .func = default_wake_function, .task_list = { NULL, NULL } } void add_wait_queue(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait){ unsigned long flags; wait->flags &= ~WQ_FLAG_EXCLUSIVE; spin_lock_irqsave(&q->lock, flags); __add_wait_queue(q, wait); spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);}<nand_base.c>static int nand_test_get_device(struct mtd_info *mtd, int new_state){ struct nand_chip *chip = mtd->priv; spinlock_t *lock = &chip->controller->lock; wait_queue_head_t *wq = &chip->controller->wq; DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);retry: spin_lock(lock); /* Hardware controller shared among independent devices */ if (!chip->controller->active) chip->controller->active = chip; if (chip->controller->active == chip && chip->state == FL_READY) { chip->state = new_state; spin_unlock(lock); return 0; } if (new_state == FL_PM_SUSPENDED) { if (chip->controller->active->state == FL_PM_SUSPENDED) { chip->state = FL_PM_SUSPENDED; spin_unlock(lock); return 0; } } set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE); add_wait_queue(wq, &wait); spin_unlock(lock); schedule(); remove_wait_queue(wq, &wait); goto retry;}static void nand_test_release_device(struct mtd_info *mtd){ struct nand_chip *chip = mtd->priv; /* Release the controller and the chip */ spin_lock(&chip->controller->lock); chip->controller->active = NULL; chip->state = FL_READY; wake_up(&chip->controller->wq); spin_unlock(&chip->controller->lock);}
方法2(prepare_to_wait 和 wake_up组合)，可作为实现阻塞的方式：
#define DEFINE_WAIT_FUNC(name, function) wait_queue_t name = { .private = current, .func = function, .task_list = LIST_HEAD_INIT((name).task_list), }#define DEFINE_WAIT(name) DEFINE_WAIT_FUNC(name, autoremove_wake_function)
autoremove_wake_function会调用default_wake_function，然后将所属等待队列成员从等待队列中删除。
voidprepare_to_wait(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, int state){ unsigned long flags; wait->flags &= ~WQ_FLAG_EXCLUSIVE; spin_lock_irqsave(&q->lock, flags); if (list_empty(&wait->task_list)) __add_wait_queue(q, wait); set_current_state(state); spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);}static long do_CustomEvent_wait(long eventNum) { struct CustomEvent *tmp = NULL; struct CustomEvent *prev = NULL; pr_info("Enten into %s, the eventNum is %d\n", __func__, eventNum); if((tmp = FindEventNum(eventNum, &prev)) != NULL) { DEFINE_WAIT(wait); prepare_to_wait(tmp->p, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE); schedule(); finish_wait(tmp->p, &wait); return eventNum; } return -1;}static long do_CustomEvent_signal(long eventNum){ struct CustomEvent *tmp = NULL; struct CustomEvent *prev = NULL; pr_info("Enten into %s, the eventNum is %d\n", __func__, eventNum); if(!(tmp = FindEventNum(eventNum, &prev))) return 0; wake_up(tmp->p); return 1;}
第三种方法(wait_event 和 wake_up组合)：
该方法首先将进程的状态设为 TASK_UNINTERRUPTIBLE， 之后判断条件是否满足；条件不满足时，通过schedule()将该进程从runqueue队列中移除，该进程进入睡眠状态；只有当某进程调用wake_up才能再次唤醒该进程；进程被唤醒后，再次将该进程的状态置为TASK_UNINTERRUPTIBLE，然后判断条件是否满足。条件满足时结束循环，由finish_wait将进程的状态设置为TASK_RUNNING，并从等待队列的链表中移除相应项。
#define __wait_event(wq, condition) do { DEFINE_WAIT(__wait); for (;;) { prepare_to_wait(&wq, &__wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE); if (condition) break; schedule(); } finish_wait(&wq, &__wait); } while (0)#define wait_event(wq, condition) do { if (condition) break; __wait_event(wq, condition); } while (0)
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completion:
基于等待队列，内核利用该机制等待某一操作结束。由于和wait_queue用法类似，不再详细描述。
completion的操作接口：
init_completion()封装了init_waitqueue_head()接口；
wait_for_completion()封装了wait_for_common()接口；
complete()封装了__wake_up_common()接口。
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work_queue:
由于在中断中不能进行阻塞型操作，而有时候需要在中断时读取某些内存单元或寄存器的值，此时可以考虑利用工作队列来实现。
工作队列的定义：
工作队列是将操作延期的一种手段。因为他们是通过守护进程在用户上下文执行，函数可以睡眠任意长的时间，这与内核无关。替换了之前的kevented机制。
工作队列的使用：
使用工作队列，主要有以下三个步骤：
1 实现工作任务处理函数
2 创建并初始化工作任务
3 将工作任务添加到某工作队列中，等待系统调度
<kernel/workqueue.c>
int schedule_work(struct work_struct *work)int schedule_delayed_work(struct work_struct *dwork, unsigned long delay)
1 定义工作任务处理函数：
static void func(struct work_struct *work){......}
2 创建并初始化工作任务
可采用两种方式创建并初始化工作任务：
1) 先创建工作任务，后绑定处理函数：
struct work_struct xxx_wq;//创建工作任务
在模块初始化的时候：
INIT_WORK(&xxx_wq,func);//初始化工作任务，工作任务需要执行的是函数func
2) 创建工作任务的同时初始化：
DECLARE_WORK(xxx_wq, func);
3 在中断处理函数中将工作任务添加到工作队列，等待系统调度
static inline bool queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work){ return queue_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, wq, work);}
用于将某工作任务添加到某工作队列
内核创建了一个标准的工作队列events，内核的各个部分若无必要创建独立的工作队列，可直接使用该工作队列。
static inline bool schedule_work(struct work_struct *work)//将工作任务xxx_wq添加到标准工作队列events中，中断处理完成之后可以立即执行func{ return queue_work(system_wq, work);}
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