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外观

07、中断下半部：共享工作队列的使用 ​

工作队列是管理任务的机制，用来把需要处理的任务按顺序排好队，再由多个线程或进程来执行这些任务。它的核心逻辑很简单：新任务来时排到队列末尾，工作线程或进程从队列开头取任务执行。

和tasklet的区别是：

  1. 能否暂停：tasklet不能暂停（比如等待磁盘读写），而工作队列可以暂停，适合处理耗时任务。
  2. 任务类型：tasklet适合处理短小但需要立即执行的任务，工作队列适合处理需要较长时间或可能卡住的任务。

工作队列的执行方式是：

  • 系统启动时会创建一个"后台线程"，默认处于等待状态。
  • 当有任务要处理时，这个线程会被叫醒执行任务，完成后又进入等待状态。

工作队列分两种：

  1. 共享队列：多个程序共用同一个任务队列，适合简单任务。
  2. 自定义队列：自己创建独立队列，能更灵活控制任务执行顺序和优先级。

简单来说，工作队列就像一个任务调度员，把活儿先收着，等有空闲的"小助手"（内核线程）时再分派处理。而tasklet更像是一个不能喘气的员工，必须一口气做完手头活，不能中途停下来等东西。

一、工作队列相关接口函数 ​

  • 初始化：先定义 work_struct，再用宏配置任务函数。
  • 调度：调用 schedule_work() 把任务丢进队列。
  • 取消：用 cancel_work_sync() 强行终止（会等当前执行结束）。

1.1、初始化工作项 ​

  1. 定义工作项   直接声明一个 work_struct 类型的变量，例如：
C
struct work_struct my_work;

  1. 初始化方式

    • 方法1：单独初始化   使用 INIT_WORK 宏，传入工作项变量和处理函数：
C
INIT_WORK(&my_work, my_work_handler);

其中 my_work_handler 是你自定义的处理函数（后面会执行的任务）。

  • 方法2：一步到位   使用 DECLARE_WORK 宏直接定义并初始化：
C
DECLARE_WORK(my_work, my_work_handler);

1.2、调度与取消工作项 ​

  1. 安排执行   调用 schedule_work() 将工作项加入队列：
C
bool success = schedule_work(&my_work);
  • 作用：把你的任务放进系统的工作队列，等待空闲时自动执行。
  • 返回值：true 表示成功加入队列，false 表示任务已经在执行中。
  • 取消执行   调用 cancel_work_sync() 中止任务：
C
bool canceled = cancel_work_sync(&my_work);
  • 作用：如果任务还在队列里，立刻移除它；如果任务已经开始执行，会等它执行完再取消。
  • 返回值：true 表示成功取消，false 表示任务已经执行完毕或无法取消。

二、共享工作队列实验源码 ​

说明：

::: 硬件IO表：https://lceda001.feishu.cn/wiki/UN0pw7Y1KixKirkMh0rcP3Tandc

操作第七个管脚触发中断，对应GPIO1_A4 ::: ::: 引脚编号计算：

公式1：GPIO 小组编号计算公式：number = group * 8 + X

其中：group为小组号（A为0，B为1，C为2，D为3）

公式2：GPIO pin 脚计算公式：pin = bank * 32 + number

其中：bank 为组号，number由公式1计算得来

故：GPIO1_A4

1*32+0*8+4 = 36 :::

2.1、Makefile ​

C
export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE=/home/book/rk/tspi/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-
obj-m +=interrupt.o  #此处要和你的驱动源文件同名
KDIR := /home/book/rk/tspi/kernel   #这里是你的内核目录
PWD ?= $(shell pwd)
all:
        make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules    #make#操作
clean:
        make -C $(KDIR) M=$(PWD) clean    #make clean操作

2.2、驱动部分代码 ​

C
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/workqueue.h>

int irq;

struct work_struct test_workqueue;
// 工作项处理函数
void test_work(struct work_struct *work)
{
  msleep(1000);
  printk("This is test_work\n");
}
// 中断处理函数
irqreturn_t test_interrupt(int irq, void *args)
{
  printk("This is test_interrupt\n");
  // 提交工作项到工作队列
  schedule_work(&test_workqueue);
  return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}

static int interrupt_irq_init(void)
{
  int ret;
  irq = gpio_to_irq(36); // 将GPIO映射为中断号
  printk("irq is %d\n", irq);
  // 请求中断
  ret = request_irq(irq, test_interrupt, IRQF_TRIGGER_RISING, "test", NULL);
  if (ret < 0)
  {
    printk("request_irq is error\n");
    return -1;
  }
  // 初始化工作项
  INIT_WORK(&test_workqueue, test_work);
  return 0;
}

static void interrupt_irq_exit(void)
{
  free_irq(irq, NULL); // 释放中断
  printk("bye bye\n");
}

module_init(interrupt_irq_init);
module_exit(interrupt_irq_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("linux");

三、实验截图 ​

驱动加载：insmod interrupt.ko

图 0

拉高GPIO1_A4

图 1