内核的等待队列

内核的等待队列
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1.
    等待队列在内核中有着极其重要的作用，作为异步操作，他的实现简单而又强大。

   它通过一个双链表和把等待tast的头，和等待的进程列表链接起来。从上图可以清晰看到。所以我们知道，如果要实现一个等待队列，首先要有两个部分。队列头和队列项。下面看他们的数据结构。
struct list_head {
    struct list_head *next, *prev;
};
struct __wait_queue_head {
    spinlock_t lock;
    struct list_head task_list;
};
typedef struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;

struct __wait_queue {
    unsigned int flags;
#define WQ_FLAG_EXCLUSIVE    0x01
    void *private;//2.6版本是采用void指针，而以前的版本是struct task_struct * task;
                  //实际在用的时候，仍然把private赋值为task
    wait_queue_func_t func;
    struct list_head task_list;
};
typedef struct __wait_queue wait_queue_t;
所以队列头和队列项是通过list_head联系到一起的，list_head是一个双向链表，在linux内核中有着广泛的应用。并且在list.h中对它有着很多的操作。

2.对列头和队列项的初始化：
/*
 * Macros for declaration and initialisaton of the datatypes
 */

#define __WAITQUEUE_INITIALIZER(name, tsk) {                \
    .private    = tsk,                        \
    .func        = default_wake_function,            \
    .task_list    = { NULL, NULL } }
//这个是初始化一个队列项，设定tast_list链表前后都是空，说明还没有加入到链表里面。
//私有数据private为任务的任务结构。
//这个宏说声明和初始化都同时做了。如果不愿意这样的话，可以先声明，然后通过
//init_waitqueue_entry进行完成。
#define DECLARE_WAITQUEUE(name, tsk)                    \
    wait_queue_t name = __WAITQUEUE_INITIALIZER(name, tsk)

#define __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(name) {                \
    .lock        = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(name.lock),        \
    .task_list    = { &(name).task_list, &(name).task_list } }
//声明一个队列头，让他的链表前后都指向自己，这个时候还没有加入任何的链表项。
//这个宏说声明和初始化都同时做了。如果不愿意这样的话，可以先声明，然后通过
//init_waitqueue_head进行完成。
#define DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(name) \
    wait_queue_head_t name = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(name)

#define __WAIT_BIT_KEY_INITIALIZER(word, bit)                \
    { .flags = word, .bit_nr = bit, }

extern void init_waitqueue_head(wait_queue_head_t *q);

static inline void init_waitqueue_entry(wait_queue_t *q, struct task_struct *p)
{
    q->flags = 0;
    q->private = p;
    q->func = default_wake_function;
}
//将指定的等待队列项new添加到等待队列头head所在的链表头部，该函数假设已经获得锁
static inline void __add_wait_queue(wait_queue_head_t *head, wait_queue_t *new)
{
    list_add(&new->task_list, &head->task_list);
}

/*
 * Used for wake-one threads:
 */
//将指定的等待队列项new添加到等待队列头head所在的链表尾部，该函数假设已经获得锁。
//其实因为队列是个环形队列，所以head是头，head的钱一个就可以认为是尾，当然，环形也无所//谓头尾了。
static inline void __add_wait_queue_tail(wait_queue_head_t *head,
                        wait_queue_t *new)
{
    list_add_tail(&new->task_list, &head->task_list);
}

static inline void __remove_wait_queue(wait_queue_head_t *head,
                            wait_queue_t *old)
{
    list_del(&old->task_list);
}