如何使用queue_delayed_work函数

queue_delayed_work是Linux内核中的一个函数，用于向工作队列中添加一个延迟执行的工作（work），本文将从介绍其函数原型、使用方法及相关案例等多方面进行讲解，以帮助读者更好地理解和掌握该函数的使用。

一、函数原型

queue_delayed_work的函数原型如下所示：

int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq, struct delayed_work *work, unsigned long delay);

其中，参数wq表示一个工作队列，work表示待添加的延迟执行工作，delay表示延迟执行的时间，以毫秒为单位。函数返回为0表示添加成功，否则表示添加失败。

工作队列（workqueue）是Linux内核中的一个机制，用于实现异步编程。内核中有许多工作需要异步执行，例如定时器、中断处理程序等。为此，内核提供了工作队列机制来解决这个问题。一个工作队列实际上是一组待执行的工作（work）的集合，内核会按照一定的顺序从该集合中取出工作并异步执行。

一个工作（work）是指一个需要在函数之间执行的功能模块，通过将这些功能模块封装成工作，便可以方便地在多个函数之间共享这些功能模块。因此，工作队列实际上是一种将异步执行的功能模块封装成一个任务队列的机制。

二、使用方法

queue_delayed_work函数的使用方法相对来说比较简单，通常需要进行以下几个步骤。

1. 定义一个工作（work）

首先需要定义一个工作（work）结构体，该结构体中包含了需要执行的功能模块代码。内核提供了一个work_struct结构体，可以方便地定义一个工作结构体。其定义如下：

struct work_struct {

atomic_long_t data;

struct list_head entry;

work_func_t func;

};

其中，data用于保存工作的状态信息；entry用于将工作添加到工作队列中；func指向该工作实际上执行的函数。

例如，定义一个简单的工作结构体如下所示：

struct my_work {

struct work_struct work;

int data;

};

该工作结构体中包含了一个work_struct结构体和一个整型数据data。整型数据data用于保存工作需要的参数信息。

2. 初始化工作

在定义了工作结构体之后，需要初始化该结构体。可以通过 INIT_WORK 宏来对其进行初始化。其定义如下：

#define INIT_WORK(_work, _func) \

do { \

INIT_WORK_ONSTACK((_work)->work, (_func)); \

__set_work_data((_work)->work); \

} while (0)

该宏的参数work表示待初始化的工作结构体，func表示工作实际上需要执行的函数。例如，初始化上述定义的my_work结构体，可以使用如下代码：

struct my_work work;

INIT_WORK(&work.work, my_work_func);

其中my_work_func表示工作实际上需要执行的函数。

3. 定义延时工作

在进行了工作的初始化之后，需要将该工作添加到工作队列中。可以通过定义一个延迟工作（delayed_work）结构体来实现该功能。delayed_work结构体可以继承于work_struct结构体，同时在其基础上新增了一个unsigned long类型的成员delay，用于表示该工作需要延迟多长时间才会执行。其定义如下：

struct delayed_work {

struct work_struct work;

struct timer_list timer;

};

timer表示定时器结构体，用于实现延迟执行的功能。

例如，定义一个延时工作结构体如下所示：

struct my_delayed_work {

struct delayed_work delayed_work;

int data;

unsigned long delay;

};

该结构体中继承了work_struct结构体，同时添加了一个unsigned long类型的delay成员和一个整型数据data。

4. 初始化延时工作

在定义了延时工作结构体之后，需要对其进行初始化。可以通过 INIT_DELAYED_WORK 宏来对其进行初始化。其定义如下：

#define INIT_DELAYED_WORK(_work, _func) \

do { \

INIT_WORK(&(_work)->work, (_func)); \

init_timer(&(_work)->timer); \

} while (0)

该宏的参数work表示待初始化的延时工作结构体，func表示实际上需要执行的函数。例如，初始化上述定义的my_delayed_work结构体，可以使用如下代码：

struct my_delayed_work delayed_work;

delayed_work.data = 1;

delayed_work.delay = 5000;

INIT_DELAYED_WORK(&delayed_work.delayed_work, my_delayed_work_func);

其中，5000表示延迟执行的时间为5秒，my_delayed_work_func表示实际上需要执行的函数。

5. 将延时工作添加到工作队列中

在初始化了延时工作之后，需要将其添加到工作队列中，可以通过调用 queue_delayed_work 函数来实现。其函数原型如下：

int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq, struct delayed_work *work, unsigned long delay);

其中，参数wq表示一个工作队列，work表示待添加的延迟执行工作，delay表示延迟执行的时间，以毫秒为单位。例如，将上述定义的my_delayed_work工作添加到系统默认的工作队列中可以使用如下代码：

queue_delayed_work(system_wq, &delayed_work.delayed_work, msecs_to_jiffies(delayed_work.delay));

其中，system_wq表示系统默认的工作队列，msecs_to_jiffies函数用于将时间转换为节拍数。

以上就是使用queue_delayed_work函数的一般步骤，不同的场景下会有不同的使用方法，可以根据具体情况进行调整。

三、案例分析

为了更好地理解queue_delayed_work函数的使用方法，下面将提供一个简单的案例来进行分析。

在内核中有一个事件定时器接口，可以通过该接口实现定时事件。该接口基于工作队列机制来实现异步处理，可以使用queue_delayed_work函数将延时执行的定时事件添加到工作队列中。下面以这个案例来进行讲解。

1. 定义定时事件

首先需要定义一个定时事件，可以通过定义一个延时工作结构体来实现该功能。例如，定义一个my_timer_work结构体，用于表示一个定时事件。其结构体定义如下：

struct my_timer_work {

struct delayed_work delayed_work;

unsigned long interval;

int count;

};

该结构体继承自delayed_work结构体，新增了一个unsigned long类型的成员 interval，表示定时事件的触发间隔时间；另外，还定义了一个整型数据count，表示定时事件的执行次数。

2. 定义执行函数

在定义了定时事件之后，需要定义实际上需要执行的函数。该函数可以通过工作队列机制来实现，可以在该函数中处理需要实现的功能（例如，打印日志、修改系统变量等）。例如，定义一个my_timer_work_func函数，用于实现定时事件的功能。其函数定义如下：

void my_timer_work_func(struct work_struct *work)

{

struct my_timer_work *timer_work = container_of(work, struct my_timer_work, delayed_work.work);

if (timer_work->count > 0) {

printk(KERN_INFO "Interval:%lu, count:%d\n", timer_work->interval, timer_work->count--);

queue_delayed_work(system_wq, &timer_work->delayed_work, msecs_to_jiffies(timer_work->interval));

}

}

该函数获取传入的工作指针，然后将其转化为my_timer_work结构体指针，进而获得interval和count参数。在每次执行过程中会输出interval和count的值，并将count减1。如果count大于0，则会调用 queue_delayed_work函数将该定时工作重新添加到工作队列中，同时通过 interval 参数表示下一次定时事件触发的时间。

3. 初始化定时事件

在定义了定时事件的结构体和执行函数之后，需要初始化定时事件，并将其添加到工作队列中。可以通过调用 queue_delayed_work 函数来实现。例如，初始化一个my_timer_work结构体并将其添加到默认的工作队列中。

struct my_timer_work timer_work;

timer_work.interval = 5000;

timer_work.count = 10;

INIT_DELAYED_WORK(&timer_work.delayed_work, my_timer_work_func);

queue_delayed_work(system_wq, &timer_work.delayed_work, msecs_to_jiffies(timer_work.interval));

通过上述代码，实现了一个定时事件，并将该事件添加到系统默认的工作队列中。该定时事件会每隔5秒触发一次，触发次数为10次。

四、总结

本文从queue_delayed_work函数的函数原型、使用方法及相关案例等多方面进行了讲解，希望读者能够通过本文理解该函数的使用方法，并在实际应用中能够熟练运用。对于内核开发者来说，了解工作队列机制和延迟工作的机制都是非常重要的，并能够在需要的时候使用延迟工作来实现定时事件等相关功能。 如果你喜欢我们三七知识分享网站的文章， 欢迎您分享或收藏知识分享网站文章 欢迎您到我们的网站逛逛喔！https://www.37seo.cn/