用例程解释create_singlethread_workqueue与create_workqueue的区别

用例程解释create_singlethread_workqueue与create_workqueue的区别

系统版本：linux3.4

使用create_singlethread_workqueue创建工作队列即使对于多CPU系统，内核也只负责在一个cpu上创建一个worker_thread内核线程；而使用create_workqueue创建工作队列对于多CPU系统，内核将会在每个CPU上创建一个worker_thread内核线程，使得线程处理的事务能够并行化.

用代码解释前先说明一个知识点：
　　printk任何时候，任何地方都能调用它，可以在中断上下文和进程上下文中被调用，可以在任何持有锁时被调用；可以在多处理器上同时被调用，而且调用者连锁都不必使用

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例程1:使用create_workqueue创建工作队列

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <linux/delay.h>

//工作以队列结构组织成工作队列（workqueue），其数据结构为workqueue_struct，
static struct workqueue_struct *test_wq = NULL;    

//把推后执行的任务叫做工作（work），描述它的数据结构为work_struct
static struct work_struct   work;

/*
 *定义工作队列调用函数
 */
void work_func(struct work_struct *work){

        while(){
                printk(KERN_ERR "-----%s-----\n",__func__);  //printk可以在多处理器上同时被调用
        }
}

static int __init test_init(void){

        /*创建工作队列workqueue_struct，该函数会为cpu创建内核线程*/
        test_wq = create_workqueue("test_wq");   

        /*初始化工作work_struct，指定工作函数*/
        INIT_WORK(&work,work_func);

        /*将工作加入到工作队列中，最终唤醒内核线程*/
        queue_work(test_wq, &work);

        while(){
                mdelay();
                printk(KERN_ERR "-----%s-----\n",__func__);
        }

        return ;
}

static void __exit test_exit(void){

}

module_init(test_init);
module_exit(test_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("liujin725@outlook.com");

运行结果:没有打印任何信息，系统直接卡死，卡死原因是因为所有的cpu都被printk占用，系统无法调用其他的进程

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例程2:使用create_singlethread_workqueue创建工作队列

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/list.h>
#include <linux/sysfs.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/workqueue.h>
#include <linux/delay.h>

 //工作以队列结构组织成工作队列（workqueue），其数据结构为workqueue_struct，
static struct workqueue_struct *test_wq = NULL;   

//把推后执行的任务叫做工作（work），描述它的数据结构为work_struct
static struct work_struct   work;

/*
 *定义工作队列调用函数
 */
void work_func(struct work_struct *work){

        while(){
                printk(KERN_ERR "-----%s-----\n",__func__);  //printk可以在多处理器上同时被调用
        }
}

static int __init test_init(void){

        /*创建工作队列workqueue_struct，该函数会为cpu创建内核线程*/
        test_wq = create_singlethread_workqueue("test_wq");   

        /*初始化工作work_struct，指定工作函数*/
        INIT_WORK(&work,work_func);

        /*将工作加入到工作队列中，最终唤醒内核线程*/
        queue_work(test_wq, &work);

        while(){
                mdelay();
                printk(KERN_ERR "-----%s-----\n",__func__);
        }

        return ;
}

static void __exit test_exit(void){

}

module_init(test_init);
module_exit(test_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("liujin725@outlook.com");

运行结果:
<3>[ 124.050211] -----work_func-----　　 //work_func有打印
<3>[ 124.244364] -----work_func-----
<3>[ 124.341765] -----work_func-----
<3>[ 124.537000] -----work_func-----
<3>[ 124.630770] -----work_func-----
<3>[ 124.801644] -----test_init-----　　　　//test_init有打印
<3>[ 124.825084] -----work_func-----
…
…
…
一直打印log

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总结:
使用create_workqueue创建的工作队列在工作执行函数work_func中循环调用printk会导致系统卡死，是因为create_workqueue创建工作队列时在每个cpu上都创建了worker_thread内核线程，worker_thread线程处理的事务能够并行化，导致所有的cpu都被printk函数所占用，系统无法调用其他的进程，所以系统出现卡死并且无任何log信息打印

而使用create_singlethread_workqueue创建的工作队列只在一个cpu上创建worker_thread内核线程，即使该cpu一直被printk占用也还有其他的cpu可以继续调用其他的进程，所以能够一直打印log

附：
推荐一篇工作队列讲的挺不错的博客：http://bgutech.blog.163.com/blog/static/18261124320116181119889/