工作队列

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2023-12-01

概述

在一个操作系统中，如果我们需要进行一项工作处理，往往需要创建一个任务来加入内核的调度队列。一个任务对应一个处理函数，如果要进行不同的事务处理，则需要创建多个不同的任务。任务作为cpu调度的基础单元，任务数量越大，则调度成本越高。工作队列（workqueue）机制简化了基本的任务创建和处理机制，一个workqueue对应一个实体task任务处理，workqueue下面可以挂接多个work实体，每一个work实体都能对应不同的处理接口。即用户只需要创建一个workqueue，则可以完成多个挂接不同处理函数的工作队列。其次，当某些实时性要求较高的任务中，需要进行较繁重钩子处理时，可以将其处理函数挂接在workqueue中，其执行过程将位于workqueue的上下文，而不会占用原有任务的处理资源。另外，workqueue还提供了work的延时处理机制，用户可以选择立即执行或是延时处理。由上可见，我们在需要创建大量实时性要求不高的任务时，可以使用workqueue来统一调度；或者将任务中实时性要求不高的部分处理延后到workqueue中处理。如果需要设置延后处理，则需要使用work机制。另外该机制不支持周期work的处理。

包含头文件

#include <aos/aos.h>
#include <aos/kernel.h>
#include "k_workqueue.h"

接口定义

创建一个工作队列

int aos_workqueue_create(aos_workqueue_t *workqueue, int pri, int stack_size)

创建一个工作队列，内部会创建一个任务关联workqueue

参数：
- workqueue：工作队列描述结构体指针；需要用户定义一个workqueue结构体
- pri: 工作队列优先级，实际是关联任务优先级
- stack_size：任务栈大小（单位：字节）
返回值：
- 类型：int 返回0成功

初始化一个work

int aos_work_init(aos_work_t *work, void (*fn)(void *), void *arg, int dly);

初始化一个work，暂不执行

参数：
- work：work工作描述结构体指针；需要用户定义一个work结构体
- fn: work回调处理函数
- arg：work回调处理参数
- dly：延迟处理时间，单位ms，0表示不延迟
返回值：
- 类型：int 返回0成功

删除一个work

void aos_work_destroy(aos_work_t *work)

删除一个work

参数：
- work：work工作描述结构体指针
返回值：
- 无

运行一个work

int aos_work_run(aos_workqueue_t *workqueue, aos_work_t *work);

运行一个work，使其在某workqueue内调度执行

参数：
- workqueue：工作队列描述结构体指针
- work：需要执行的工作描述结构体指针
返回值：
- 类型：int 返回0成功

运行一个work

int aos_work_sched(aos_work_t *work)

运行一个work，使其在默认工作队列g_workqueue_default内调度执行

参数：
- work：需要执行的工作描述结构体指针
返回值：
- 类型：int 返回0成功

取消一个work

int aos_work_cancel(aos_work_t *work)

取消一个work，使其从所在的工作队列中删除

参数：
- work：需要取消的工作描述结构体指针
返回值：
- 类型：int 返回0成功

示例代码

创建一个工作队列，初始化一个work，把这个work加入到这个工作队列中，主线程等待，work执行，work执行完毕销毁

static aos_workqueue_t workqueue;
static aos_work_t      work;
static aos_sem_t       sync_sem;

static void workqueue_custom(void *arg)
{
    aos_msleep(1000);
    printf("workqueue custom");
    aos_sem_signal(&sync_sem);
}

static void test_workqueue()
{
    int ret = 0;
    aos_sem_new(&sync_sem, 0);

    /* 创建一个工作队列workqueue，内部会创建一个任务关联该workqueue */
    aos_workqueue_create(&workqueue, 10, 1024);
    /* 初始化一个work，暂不执行，等待run */
    aos_work_init(&work, workqueue_custom, NULL, 100);

    /* 运行work，使其在某workqueue内调度执行 */
    aos_work_run(&workqueue, &work);
    /* sem等待，workqueue_custom得到执行 */
    aos_sem_wait(&sync_sem, AOS_WAIT_FOREVER);

    /* 释放sem */
    aos_sem_free(&sync_sem);
    /* 销毁work */
    aos_work_destroy(&work);
}

/* aos_work_cancel(aos_work_t *work) */
/* 删除work前，要确保work没有正在或将要被workqueue执行，否则会返回错误 */
/* 删除workqueue需要确保没有待处理或正在处理的wok，否则会返回错误 */