手把手教你写Linux设备驱动---中断(三)--workqueue实现(基于友善之臂4412开发板) 【转】

转自：http://blog.csdn.net/morixinguan/article/details/69680909

上节，我们讲到如何来实现tasklet小任务机制

http://blog.csdn.NET/morixinguan/article/details/69666935

这节，我们来实现一下中断下半部的工作队列:

在写这个demo之前，我们要了解一下工作队列的相关数据结构还有API。

需要包含的头文件:

#include <Linux/workqueue.h>

基本的数据结构:

//工作队列结构
struct work_struct {
    atomic_long_t data;
    //链表处理
    struct list_head entry;
    //工作处理函数
    work_func_t func;
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
    struct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};

当然，如果需要等待一定时间后再执行工作队列，可以用下面这个结构体申请一个内核定时器：

//指定时间让工作队列执行
struct delayed_work {
    //初始化
    struct work_struct work;
    //内核定时器
    struct timer_list timer;
};

一般，不要轻易的去使用工作队列，因为每当创建一条工作队列，内核就会为这条工作队列创建一条内核线程。

工作队列位于进程上下文，与软中断，tasklet有所区别，工作队列里允许延时，睡眠操作，而软中断，tasklet位于中断上下文，不允许睡眠，延时操作。

参考我转发的这位博主写的工作队列和tasklet的区别：

http://blog.csdn.net/morixinguan/article/details/69666642

工作队列（work queue）是另外一种将工作推后执行的形式，它和前面讨论的tasklet有所不同。工作队列可以把工作推后，交由一个内核线程去执行，也就是说，这个下半部分可以在进程上下文中执行。这样，通过工作队列执行的代码能占尽进程上下文的所有优势。最重要的就是工作队列允许被重新调度甚至是睡眠。
      那么，什么情况下使用工作队列，什么情况下使用tasklet。如果推后执行的任务需要睡眠，那么就选择工作队列；如果推后执行的任务不需要睡眠，那么就选择tasklet。另外，如果需要用一个可以重新调度的实体来执行你的下半部处理，也应该使用工作队列。它是唯一能在进程上下文运行的下半部实现的机制，也只有它才可以睡眠。这意味着在需要获得大量的内存时、在需要获取信号量时，在需要执行阻塞式的I/O操作时，它都会非常有用。如果不需要用一个内核线程来推后执行工作，那么就考虑使用tasklet。

接下来我们看看需要使用到哪些API:

创建一个队列就会有一个内核线程，一般不要轻易创建队列
位于进程上下文--->可以睡眠
定义:
    struct work_struct work;

初始化:
    INIT_WORK(struct work_struct *work, void (*func)(struct work_struct *work));

定义并初始化:
    DECLARE_WORK(name, void (*func)(struct work_struct *work));

===========================================================

调度:
    int schedule_work(struct work_struct *work);
    返回1成功, 0已经添加在队列上

延迟调度:
    int schedule_delayed_work(struct work_struct *work, unsigned long delay);

===========================================================

创建新队列和新工作者线程:
    struct workqueue_struct *create_workqueue(const char *name);

调度指定队列:
    int queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work);

延迟调度指定队列:
    int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq,
            struct work_struct *work, unsigned long delay);
销毁队列:
    void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq);

接下来，我们来实现这个demo:

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/fb.h>
#include <linux/backlight.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/pwm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <mach/gpio.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>
#include <linux/timer.h>  /*timer*/
#include <asm/uaccess.h>  /*jiffies*/
#include <linux/delay.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/workqueue.h>
struct tasklet_struct task_t ;
struct workqueue_struct *mywork ;
//定义一个工作队列结构体
struct work_struct work;
static void task_fuc(unsigned long data)
{
    if(in_interrupt()){
             printk("%s in interrupt handle!
",__FUNCTION__);
        }
}
//工作队列处理函数
static void mywork_fuc(struct work_struct *work)
{
    if(in_interrupt()){
             printk("%s in interrupt handle!
",__FUNCTION__);
        }
    msleep(2);
    printk("%s in process handle!
",__FUNCTION__);
}

static irqreturn_t irq_fuction(int irq, void *dev_id)
{
    tasklet_schedule(&task_t);
    //调度工作
    schedule_work(&work);
    if(in_interrupt()){
         printk("%s in interrupt handle!
",__FUNCTION__);
    }
    printk("key_irq:%d
",irq);
    return IRQ_HANDLED ;
}

static int __init tiny4412_Key_irq_test_init(void)
{
    int err = 0 ;
    int irq_num1 ;
    int data_t = 100 ;
    //创建新队列和新工作者线程
    mywork = create_workqueue("my work");
    //初始化
    INIT_WORK(&work,mywork_fuc);
    //调度指定队列
    queue_work(mywork,&work);
    tasklet_init(&task_t,task_fuc,data_t);
    printk("irq_key init
");
    irq_num1 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(2));
    err = request_irq(irq_num1,irq_fuction,IRQF_TRIGGER_FALLING,"tiny4412_key1",(void *)"key1");
    if(err != 0){
        free_irq(irq_num1,(void *)"key1");
        return -1 ;
    }
    return 0 ;
}

static void __exit tiny4412_Key_irq_test_exit(void)
{
    int irq_num1 ;
    printk("irq_key exit
");
    irq_num1 = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX3(2));
    //销毁一条工作队列
    destroy_workqueue(mywork);
    free_irq(irq_num1,(void *)"key1");
}

module_init(tiny4412_Key_irq_test_init);
module_exit(tiny4412_Key_irq_test_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("YYX");
MODULE_DESCRIPTION("Exynos4 KEY Driver");

将程序编译完，将zImage下到板子上：

我们可以看到，当我们按下按键的时候，进入外部中断服务函数，此时task_fuc先被调用，然后调用到mywork_fuc，并打印了mywork_fuc里面的信息，从这里我们用程序验证了，工作队列是位于进程上下文，而不是中断上下文，和tasklet是有所区别的。