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JJJ：linux等待队列用法 init_waitqueue_entry

article 2025/2/28 20:25:52

文章目录

- - 函数解析
  - - 参数
    - 成员变量赋值
  - 等待队列条目结构体 (`struct wait_queue_entry`)
  - 使用场景
  - 示例代码
  - 总结

在 Linux 内核中， init_waitqueue_entry 函数用于初始化一个等待队列条目（wait queue entry）。

等待队列是内核用来实现进程睡眠和唤醒机制的一种数据结构。通过将进程添加到等待队列中，内核可以管理多个进程的状态，并在特定条件满足时唤醒它们。

函数解析

为当前进程初始化一个等待队列元素

static inline void init_waitqueue_entry(struct wait_queue_entry *wq_entry, struct task_struct *p)
{
    wq_entry->flags     = 0;
    wq_entry->private   = p;
    wq_entry->func      = default_wake_function;
}

参数

struct wait_queue_entry *wq_entry：
- 指向要初始化的等待队列条目的指针。
struct task_struct *p：
- 指向当前任务（进程）的指针，表示哪个进程将被加入到等待队列中。

成员变量赋值

wq_entry->flags = 0;
- 将 flags 字段设置为 0。这个字段用于存储与等待队列条目相关的标志位，例如是否独占等待等。初始状态下通常将其置为 0。
wq_entry->private = p;
- 将 private 字段设置为传入的任务结构指针 p。这个字段用于保存与该等待队列条目关联的进程指针，使得当需要唤醒时可以找到正确的进程。
wq_entry->func = default_wake_function;
- 将 func 字段设置为默认的唤醒函数 default_wake_function。这个回调函数会在相关事件发生时被调用，以决定如何处理等待中的进程。default_wake_function 是最常用的唤醒函数，它会简单地唤醒所有等待在这个等待队列上的进程。

等待队列条目结构体 (`struct wait_queue_entry`)

为了更好地理解 init_waitqueue_entry 的作用，我们来看看 struct wait_queue_entry 的定义：

struct wait_queue_entry {
    unsigned int flags;        /* 标志位 */
    void *private;             /* 私有数据，通常是指向 task_struct 的指针 */
    wait_queue_func_t func;    /* 唤醒函数 */
    struct list_head task_list;/* 双向链表节点，用于链接到等待队列 */
};

flags：用于存储与等待队列条目相关的标志位。
private：指向关联的任务结构 task_struct 的指针。
func：唤醒函数的指针，用于指定当事件发生时如何处理等待中的进程。
task_list：双向链表节点，用于将等待队列条目链接到等待队列中。

使用场景

init_waitqueue_entry 通常在以下几种情况下使用：

进程进入等待状态之前：在进程准备进入睡眠状态前，需要先初始化一个等待队列条目，并将其添加到适当的等待队列中。这使得内核可以在将来某个条件满足时>唤醒该进程。
自定义唤醒逻辑：虽然这里使用了默认的唤醒函数 default_wake_function，但在某些复杂的情况下，你可能需要提供自己的唤醒函数来实现更精细的控制。

示例代码

假设你在编写一个驱动程序，其中有一个函数需要让进程等待某个硬件事件的发生。你可以这样做：

void my_driver_wait_for_event(void) {
    DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);  // 定义并初始化一个等待队列条目
    add_wait_queue(&my_wait_queue, &wait);  // 将其添加到等待队列中

    set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);  // 设置当前进程状态为可中断的睡眠状态
    if (!event_occurred()) {  // 如果事件还没有发生
        schedule();  // 进程进入睡眠状态
    }

    remove_wait_queue(&my_wait_queue, &wait);  // 从等待队列中移除
    set_current_state(TASK_RUNNING);  // 恢复当前进程状态为运行状态
}