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-- linux爱好者,业余时间热衷于分析linux内核源码 -- 目前主要研究云计算和虚拟化相关的技术,主要包括libvirt/qemu,openstack,opennebula架构和源码分析。 -- 第五届云计算大会演讲嘉宾 微博:@Marshal-Liu

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分类: LINUX

2011-04-26 18:25:27

    workqueue,中文称其为工作队列,是一个用于创建内核线程的接口,通过它创建的内核线程来执行内核其他模块排列到队列里的工作,创建的内核线程被称为工作者线程。要理解工作队列的实现,重点在于理解相关的三个数据结构的含义及关系。
 
1 表示工作队列类型的数据结构:struct workqueue_struct
  1. /*

  2.  * The externally visible workqueue abstraction is an array of

  3.  * per-CPU workqueues:

  4.  */

  5. struct workqueue_struct {
  6.     struct cpu_workqueue_struct *cpu_wq;   /*工作者线程数组*/
  7.     struct list_head list; /*连接工作队列类型的链表*/
  8.     const char *name;        /*工作者线程的名称*/          
  9.     int singlethread;         /*是否创建新的工作者线程,0表示采用默认的工作者线程event/n*/
  10.     int freezeable; /* Freeze threads during suspend */
  11.     int rt;
  12. #ifdef CONFIG_LOCKDEP
  13.     struct lockdep_map lockdep_map;
  14. #endif
  15. };
内核中默认的工作队列为:
  1. static struct workqueue_struct *keventd_wq __read_mostly;

其对应的工作者线程为:event/n    其中,n代表当前cpu中processor的个数。

2. 表示工作者线程的数据结构:struct cpu_workqueue_struct

  1. /*
  2.  * The per-CPU workqueue (if single thread, we always use the first
  3.  * possible cpu).
  4.  */
  5. struct cpu_workqueue_struct {

  6.     spinlock_t lock;          /*因为工作者线程需要频繁的处理连接到其上的工作,所以需要枷锁保护*/

  7.     struct list_head worklist;
  8.     wait_queue_head_t more_work;
  9.     struct work_struct *current_work; /*当前工作线程需要处理的工作*/

  10.     struct workqueue_struct *wq;   /*该工作者线程属于那种类型的工作者队列*/
  11.     struct task_struct *thread;    /*指向工作者线程的任务结构体*/
  12. } ____cacheline_aligned;
3. 表示工作的数据结构,即工作者线程处理的对象:struct work_struct
  1. struct work_struct {
  2.     atomic_long_t data;       /*工作处理函数func的参数*/
  3. #define WORK_STRUCT_PENDING 0        /* T if work item pending execution */
  4. #define WORK_STRUCT_STATIC 1        /* static initializer (debugobjects) */
  5. #define WORK_STRUCT_FLAG_MASK (3UL)
  6. #define WORK_STRUCT_WQ_DATA_MASK (~WORK_STRUCT_FLAG_MASK)
  7.     struct list_head entry;        /*连接工作的指针*/
  8.     work_func_t func;              /*工作处理函数*/
  9. #ifdef CONFIG_LOCKDEP
  10.     struct lockdep_map lockdep_map;
  11. #endif
  12. };

再分析了以上三个对象后,重点掌握三者之间的关系。工作队列类型,工作者线程以及工作三个数据对象之间的关系如图所示。

workqueue的执行非常简单,即在每次运行工作者线程的时候,去遍历工作者线程对应的工作链表上的工作,逐一进行处理即可,从这里我们也可以猜到,工作队列是没有优先级的,基本按照FIFO的方式进行处理。

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