上一节主要说了怎样进行延后操作,这种延后都是操作当前线程linux定时器的使用,致使当前线程阻塞或休眠,等到时间抵达后再继续在当前线程执行的延后技巧。假如须要在将来的某个时间点执行,而当前线程不阻塞,则须要使用异步延后的操作方式。
本节主要介绍几个异步延后操作的方式,包括以下:
内核定时器
内核定时器是一个数据结构,它告诉内核在用户定义的时间点使用用户定义的参数执行一个用户定义的函数,其坐落中。
内核定时器经常作为软件中断的结果而运行的,是运行在原子性的上下文中。在这些上下文中须要遵循以下规则:
在内核代码中,可以通过in_interrupt()函数来判定当前是否处于中断上下文中,假如处于中断上下文,则返回非0的值。
定时器相关的常用API如下:
#include
void init_timer(struct timer_list *timer);
struct timer_list TIMER_INITIALIZER(_function, _expires, _data);
void add_timer(struct timer_list *timer);
int del_timer(struct timer_list *timer);
int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);
int del_timer_sync(struct timer_list *timer);
int timer_pending(const struct timer_list *timer);
使用structtimer_list来表示一个定时器,对该定时器的初始化可以使用TIMER_INITIALIZER宏或则init_timer函数实现。
TIMER_INITIALIZER宏中,_function表示定时器时间抵达后执行的函数;_expires表示定时时间,指的是jiffies值;_data表示_function函数执行的参数。
使用init_time函数初始化后linux定时器的使用linux视频linux社区,须要自动填充里面的三个参数:
timer->data = _data;
timer->function = _function;
timer->expires = _expires;
在调用add_timer函数之前,可以更改里面的三个参数。掉add_timer后,定时器开始调度,抵达expires指定的jiffies时间后,开始执行对应的函数。
del_timer表示删掉指定的定时器,但它不能否晓得定时器函数是否早已在运行了。
del_timer_sync作用与del_timer类似,但该函数可以确保返回时没有任何CPU在运行定时器函数。
mod_timer函数的作用是更新某个定时器的到期时间;
timer_pending函数的作用是判定指定的定时器是否正在被调度运行。
tasklet机制
tasklet机制在中断管理中大量使用。该机制与内核定时器十分类似。
不同之处是我们不能指定tasklet在某个给定的时间执行:使用tasklet机制表明我们只是希望内核选择某个其后的时间来执行给定的函数。
tasklet机制的常用API如下:
#include
void tasklet_init(struct tasklet_struct *t, void (*func)(unsigned long), unsigned long data);
DECLARE_TASKLET(name, func, data);
DECLARE_TASKLET_DISABLE(name, func, data);
void tasklet_disable(struct tasklet_struct *t);
void tasklet_disable_nosync(struct tasklet_struct *t);
void tasklet_enable(struct tasklet_struct *t);
void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t);
void tasklet_hi_schedule(struct tasklet_struct *t);
void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t);
tasklet_disable表示禁用指定的tasklet,其状态是同步的,即若果tasklet正在被调用,则其会等待tasklet执行完成后返回;
tasklet_disable_nosync作用于tasklet_disable类似,不过不会等待tasklet退出,即该函数返回时,可能指定的tasklet仍在其他CPU上运行;
tasklet_enable表示启用一个之前被禁用的tasklet;
tasklet_schedule表示开始调度指定的tasklet:假如该tasklet被禁用,则会在其启用后开始调度;若果在tasklet运行前再度被调度,则只会被调度一次;假如tasklet正在运行时被调度,则其会在运行完成后再度被运行;
tasklet_hi_schedule表示以高优先级调度;
tasklet_kill确保指定的tasklet不会再度被调度运行,通常在设备关掉或模块被移除时调用。
工作队列
工作队列与前面两种异步延后的形式有以下区别:
使用工作队列时,我们须要先创建一个工作队列:
#include
struct workqueue_struct *create_workqueue(const char *name);
struct workqueue_struct *create_singlethread_workqueue(const char *name);
每位工作队列有一个或多个专用的内核线程,用于执行递交到该队列上的上述。使用create_workqueue会在每位处理器上为该工作队列创建专用内核线程;使用create_singlethread_workqueue只会在一个处理器上创建。因而,假如当个工作线程足够使用,应当使用create_singlethread_workqueue来创建工作队列。
工作队列创建完成后,要向其中添加任务,任务用structwork_struct结构体表示。假如须要在编译时完成任务的填充,可以使用以下宏:
DECLARE_WORK(name, void (*function(void *), void *data);
假如须要在运行时填充任务,则可以使用以下两个宏:
INIT_WORK(struct work_struct *work, void (*function)(void *), void *data);
PREPARE_WORK(struct work_struct *work, void (*function)(void *), void *datra);
首次构造时须要使用INIT_WORK来初始化,假如任务早已被递交到工作队列,只须要更改任务,则应当使用PREPARE_WORK。
将工作任务递交到工作队列使用以下函数:
int queue_work(struct workqueue_struct *queue, struct work_struct *work);
int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *queue, struct work_struct *work, unsigned long delay);
queue_delayed_work表示工作任务起码会经过指定的jiffies时间后就会被执行。
上述添加函数假如返回值是1,表示成功将工作任务添加到队列中,在将来的某个时间,工作函数会被调用,并传入给定的data值。
假如要取消某个工作任务,使用以下函数:
int cancel_delayed_work(struct work_struct *work);
假如返回非0值,则表示工作在开始前被取消,内核不会执行工作函数;假如返回0,则说明工作函数正在其他处理器上执行或早已执行完成。
去除之前提交到队列中的工作使用
void flush_workqueue(struct workqueue_struct *queue);
最后,使用完成工作队列后,须要释放工作队列,回收相关资源:
void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *queue);
共享队列
假如我们只是时常须要向队列中递交任务,则可以使用内核提供的共享的默认工作队列。
使用共享队列时须要注意:我们是与别人共享的,因而不能长时间占用该队列;并且我们的任务可能须要更长时间才会被执行。
共享队列使用上去也十分简单,相关的API如下:
int schedule_work(struct work_struct *work);
int schedule_delayed_work(struct work_struct *work, unsigned long delay);
void flush_scheduled_work(void);
schedule_work不做任何延后,立刻开始调度。
schedule_delayed_work可以指定延后时间。
flush_scheduled_work清空共享队列中的所有工作任务。