等待队列wait queue(wait_event() interruptible_sleep_on()等应用方法)

在Linux驱动程序中，可以使用等待队列(wait queue)来实现阻塞进程的唤醒。wait queue很早就作为一种基本的功能单位出现在Linux内核里了，它以队列位基础数据结构，与进程调度机制紧密结合，能够用于实现内核中异步事件通知机制。等待队列可以用来同步对系统资源的访问。(信号量在内核中也依赖等待队列来实现)。

Linux-2.6提供如下关于等待队列的操作:

(1) 定义"等待队列头"

wait_queue_head_t my_queue;

(2) 初始化"等待队列头"

init_waitqueue_head(&my_queue);

定义和初始化的快捷方式:

DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(my_queue);

(3) 定义等待队列

DECLARE_WAITQUEUE(name, tsk);

定义并初始化一个名为name的等待队列(wait_queue_t);

(4) 添加/移除等待队列

void fastcall add_wait_queue(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait);

void fastcall remove_wait_queue(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait);

add_wait_queue()用于将等待队列wait添加到等待队列头q指向的等待队列链表中，而remove_wait_queue()用于将等待队列wait从附属的等待队列头q指向的等待队列链表中移除。

(5) 等待事件

wait_event(queue, condition);

wait_event_interruptible(queue, condition);

wait_event_timeout(queue, condition, timeout);

wait_event_interruptible_timeout(queue, condition, timeout);

等待第一个参数queue作为等待队列头的等待队列被唤醒，而且第二个参数condition必须满足，否则阻塞。wait_event()和wait_event_interruptible()的区别在于后者可以被信号打断，而前者不能。加上timeout后的宏意味着阻塞等待的超时时间，以jiffy为单位，在第三个参数的timeout到达时，不论condition是否满足，均返回。

(6) 唤醒队列

void wake_up(wait_queue_head_t *queue);

void wake_up_interruptible(wait_queue_head_t *queue);

上述操作会唤醒以queue作为等待队列头的所有等待队列对应的进程。

wake_up() <---> wait_event()

wait_event_timeout()

wake_up_interruptible() <---> wait_event_interruptible()

wait_event_interruptible_timeout()

wake_up()可以唤醒处于TASK_INTERRUPTIBLE和TASK_UNINTERRUPTIBLE的进程

wake_up_interruptble()只能唤醒处于TASK_INTERRUPTIBLE的进程。

(7) 在等待队列上睡眠

sleep_on(wait_queue_head_t *q);

interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q);

sleep_on()函数的作用就是将当前进程的状态置成TASK_UNINTERRUPTIBLE，定义一个等待队列，并把它添加到等待队列头q，直到支援获得，q引导的等待队列被唤醒。

interruptible_sleep_on()与sleep_on()函数类似，其作用是将目前进程的状态置成TASK_INTERRUPTIBLE，并定义一个等待队列，之后把它附属到等待队列头q，直到资源可获得，q引导的等待队列被唤醒或者进程收到信号。

sleep_on() <---> wake_up()

interruptible_sleep_on() <---> wake_up_interruptible()

与(5)的区别是不需要condition参数，只有调用wake_up()或wake_up_interruptible()就唤醒队列上的所有等待