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前面介绍系统中断的文章中提到过，中断处理通常分为上半部（Top Half）和下半部（Bottom Half）。系统接收到中断时，首先执行上半部，处理时间敏感的工作，如确认中断源或读取数据，然后将复杂的任务推迟到下半部处理，确保系统能够快速响应其他中断请求。
Linux设备驱动系列(12) —— 系统中断概述
Linux设备驱动系列(13) —— 系统中断编程
中断下半部作为处理中断的一种机制，用于延迟执行较复杂或耗时的任务，以提高系统的中断处理效率。下半部常通过软中断（softirq）、任务队列（tasklet）或工作队列（workqueue）等方式实现，适用于网络包处理、定时器任务和外设数据处理等场景。
本文将对工作队列的工作原理和基本用法作详细的介绍。
1 Workqueue 介绍
Linux 工作队列（Workqueue）是内核中处理延迟任务的一种机制，在 v2.6 版本内核中引入。工作队列将任务的处理延迟到内核线程中，并且在进程上下文中执行，因此使得任务处理过程可以睡眠、被调度或者执行复杂/耗时的操作。
工作队列通常应用在中断处理的下半部，对比 softirq/tasklet 这类机制：
Linux 内核中提供了两类工作队列的实现方式：
使用全局工作队列（静态/动态）。
创建自定义的工作队列。
2 使用全局 workqueue
这种实现方式下，开发者无需创建任何 workqueue 或者 worker 线程，只需要初始化任务（work）即可。
2.1 初始化 work
Linux 内核提供了两种初始化 work 的方式：静态方式和动态方式。
2.1.1 静态方式
// 例子：DECLARE_WORK(workqueue, workqueue_fn);DECLARE_WORK(name, void (*func)(void *))
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上面 DECLARE_WORK 宏将创建一个名为 name 的struct work_struct类型的变量，用于表示具体的任务（work），并且绑定了相应的处理函数 func。该任务在工作队列中被调度执行时将会调用 func 函数进行任务处理。
2.1.2 动态方式
// 例子：INIT_WORK(&workqueue, workqueue_fn);INIT_WORK(work, work_fn)
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INIT_WORK 宏也是初始化一个 work 结构，但是这里 work 是一个struct work_struct类型的指针，指向要初始化的目标任务，它应该是一个已经声明好的变量。
2.2 调度 work
Linux 内核中提供了多种方法来将一个初始化好的 work 调度到特定的 workqueue 中。
2.2.1 schedule_work
int schedule_work( struct work_struct *work );
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schedule_work 将 work 放入内核全局 workqueue 中：如果当前 work 不在 workqueue 中，则将其加入 workqueue；否则保持其在内核全局 workqueue 中的相同位置。
2.2.2 scheduled_delayed_work
int scheduled_delayed_work( struct delayed_work *dwork, unsigned long delay );
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相比于 schedule_work，函数 scheduled_delayed_work 等待一段时间后将 work 加入 workqueue 中。
2.2.3 schedule_work_on
int schedule_work_on( int cpu, struct work_struct *work );
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schedule_work_on 将 work 调度到特定的处理器（cpu）上执行。
2.2.4 scheduled_delayed_work_on
int scheduled_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork, unsigned long delay );
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相比于 schedule_work_on，函数 scheduled_delayed_work_on 等待一段时间后将 work 加入 workqueue 中，并且调度到特定的处理器（cpu）上执行。
2.3 从 workqueue 中删除 work
还可以使用一些辅助函数来刷新或取消 workqueue 中的 work：
int flush_work( struct work_struct *work );void flush_scheduled_work( void );
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2.4 从 workqueue 中取消 work
允许取消 workqueue 中尚未调用 handler 进行处理的 work：
int cancel_work_sync( struct work_struct *work );int cancel_delayed_work_sync( struct delayed_work *dwork );
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2.5 检查 workqueue
还可以通过以下的函数来检查 workqueue 中某项 work 是否处于挂起状态，尚未被调度执行：
work_pending( work );delayed_work_pending( work );
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3 全局 workqueue 代码演示
下面代码演示了全局 workqueue 的静态和动态两种使用方式，其中静态方式创建的 work 调度到任意的 cpu 上执行，而动态方式创建的 work 固定调度到 CPU[3]上执行。
kernel_driver.c
#include <linux/kernel.h>#include <linux/init.h>#include <linux/module.h>#include <linux/kdev_t.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/device.h>#include <linux/slab.h>#include <linux/uaccess.h>#include <linux/sysfs.h>#include <linux/kobject.h>#include <linux/interrupt.h>#include <asm/io.h>#include <linux/err.h>#include <linux/smp.h>
#define IRQ_NO 63
static void static_wq_fn(struct work_struct *work){ pr_info("Static workqueue function called on CPU[%d]\n", smp_processor_id());}static DECLARE_WORK(static_work, static_wq_fn);
static void dynanic_wq_fn(struct work_struct *work){ pr_info("Dynamic workqueue function called on CPU[%d]\n", smp_processor_id());}static struct work_struct dynamic_work;
static irqreturn_t irq_handler(int irq, void *dev_id){ pr_info("Shared IRQ[%d]: Interrupt Occurred\n", irq); schedule_work(&static_work); schedule_work_on(3, &dynamic_work); return IRQ_HANDLED;}
volatile int my_value = 0;
dev_t dev = 0;static struct class *dev_class;static struct cdev my_cdev;struct kobject *kobj_ref;
static ssize_t sysfs_show(struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr, char *buf){ return sprintf(buf, "%d", my_value);}
static ssize_t sysfs_store(struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr, const char *buf, size_t count){ sscanf(buf, "%d", &my_value); return count;}
struct kobj_attribute my_attr = __ATTR(my_value, 0660, sysfs_show, sysfs_store);
static ssize_t my_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *off){ generic_handle_irq(IRQ_NO); return 0;}
static struct file_operations fops = { .owner = THIS_MODULE, .read = my_read,};
static int __init my_driver_init(void){ if ((alloc_chrdev_region(&dev, 0, 1, "my_dev")) < 0) return -1;
cdev_init(&my_cdev, &fops); my_cdev.owner = THIS_MODULE; my_cdev.ops = &fops;
if ((cdev_add(&my_cdev, dev, 1)) < 0) goto r_class;
if (IS_ERR(dev_class = class_create(THIS_MODULE, "my_class"))) goto r_class;
if (IS_ERR(device_create(dev_class, NULL, dev, NULL, "my_device"))) goto r_device;
kobj_ref = kobject_create_and_add("my_sysfs", kernel_kobj); if (sysfs_create_file(kobj_ref, &my_attr.attr)) goto r_sysfs;
if (request_irq(IRQ_NO, irq_handler, IRQF_SHARED, "my_device", (void *)(irq_handler))) goto irq;
INIT_WORK(&dynamic_work, dynanic_wq_fn);
return 0;irq: free_irq(IRQ_NO, (void *)(irq_handler));r_sysfs: kobject_put(kobj_ref); sysfs_remove_file(kernel_kobj, &my_attr.attr);
r_device: device_destroy(dev_class, dev); class_destroy(dev_class);r_class: unregister_chrdev_region(dev, 1); cdev_del(&my_cdev); return -1;}
static void __exit my_driver_exit(void){ free_irq(IRQ_NO, (void *)(irq_handler)); kobject_put(kobj_ref); sysfs_remove_file(kernel_kobj, &my_attr.attr); device_destroy(dev_class, dev); class_destroy(dev_class); cdev_del(&my_cdev); unregister_chrdev_region(dev, 1);}
module_init(my_driver_init);module_exit(my_driver_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("feifei <feifei@gmail.com>");MODULE_DESCRIPTION("A simple device driver");MODULE_VERSION("1.13");
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代码编译运行，结果如图所示：
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