Linux驱动之等待队列
1.1阻塞和非阻塞 IO
简单理解：在向内核驱动读取数据的时候，有两种访问设备文件的方式
阻塞IO：访问不到可以进行休眠，更加有效的利用CPU，访问不到进入休眠，通过中断唤醒
int fd;
int data = 0;
fd = open("/dev/xxx_dev", O_RDWR); /* 阻塞方式打开 */
ret = read(fd, &data, sizeof(data)); /* 读取数据 */
非阻塞IO:在访问不到数据的时候，要么终止，要么一直运行，效率低。
nt fd; int data = 0;
fd = open("/dev/xxx_dev", O_RDWR | O_NONBLOCK); /* 非阻塞方式打开 */
ret = read(fd, &data, sizeof(data)); /* 读取数据 */
使用 open 函数打开“/dev/xxx_dev”设备文件的时候添加了参数“O_NONBLOCK”，表示以非阻塞方 式打开设备，这样从设备中读取数据的时候就是非阻塞方式的了。
1.2 等待队列
队列：数据结构的一种，先进先出。
入队
出队
Linux 内核的等待队列是以双循环链表为基础数据结构，与进程调度机制紧密结合，能够用于实现核心 的异步事件通知机制。它有两种数据结构：等待队列头（wait_queue_head_t）和等待队列项（wait_queue_t）。 等待队列头和等待队列项中都包含一个 list_head 类型的域作为”连接件”。它通过一个双链表和把等待 task 的头，和等待的进程列表链接起来。
1.2.2等待队列头
等待队列头就是一个等待队列的头部， 每个访问设备的进程都是一个队列项， 当设备不可用的时候 就要将这些进程对应的等待队列项添加到等待队列里面。
等待队列头使用结构体 wait_queue_head_t 来表示，这个结构体定义在文件 include/linux/wait 里面，结 构体内容如下：
struct __wait_queue_head {
spinlock_t lock; //自旋锁
struct list_head task_list; //链表头
};typedef struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;
类型名是 wait_queue_head_t，只需要记住这个即可。
定义一个等待队列头：
wait_queue_head_t test_wq; //定义一个等待队列的头
1.2.3等待队列项
等待队列头就是一个等待队列的头部，每个访问设备的进程都是一个队列项，当设备不可用的时候就 要将这些进程对应的等待队列项添加到等待队列里面。结构体 wait_queue_t 表示等待队列项，结构体内容 如下：
struct __wait_queue
{
unsigned int flags;
void *private;
wait_queue_func_t func;
struct list_head task_list; };typedef struct __wait_queue wait_queue_t;
使用宏 DECLARE_WAITQUEUE 定义并初始化一个等待队列项，宏的内容如下：
DECLARE_WAITQUEUE(name, tsk)
name 就是等待队列项的名字，tsk 表示这个等待队列项属于哪个任务(进程)，一般设置为 current ，在 Linux 内核中 current 相 当 于 一 个 全 局 变 量 ，表 示 当 前 进 程 。因 此 DECLARE_WAITQUEUE 就是给当前正在运行的进程创建并初始化了一个等待队列项。
1.2.4添加/删除队列
当设备不可访问的时候，将进程对应的队列写入队列，添加到队列以后进程进入休眠状态。当设备可以访问后，将对应的队列项移除。
1.2.5等待唤醒
当设备可以使用的时候就要唤醒进入休眠态的进程，唤醒可以使用如下两个函数
void wake_up(wait_queue_head_t *q) //功能：唤醒所有休眠进程 void wake_up_interruptible(wait_queue_head_t *q)//功能：唤醒可中断的休眠进程。
void wake_up(wait_queue_head_t *q) //功能：唤醒所有休眠进程
void wake_up_interruptible(wait_queue_head_t *q)//功能：唤醒可中断的休眠进程
参数 q 就是要唤醒的等待队列头，这两个函数会将这个等待队列头中的所有进程都唤醒。 wake_up 函 数 可 以 唤 醒 处 于 TASK_INTERRUPTIBLE 和 TASK_UNINTERRUPTIBLE 状 态 的 进 程 ， 而 wake_up_interruptible 函数只能唤醒处于 TASK_INTERRUPTIBLE 状态的进程。
1.2.6等待事件
除了主动唤醒以外，也可以设置等待队列等待某个事件，当这个事件满足以后就自动唤醒等待队列中 的进程，相关函数：
#define wait_event(wq, condition) do {
if (condition)
break;
__wait_event(wq, condition);
} while (0)
wait_event(queue,condition);等待以 queue 为等待队列头等待队列被唤醒，condition 必须满足，否则阻塞 wait_event_interruptible(queue,condition);可被信号打断
wait_event_timeout(queue,condition,timeout);阻塞等待的超时时间，时间到了，不论 condition 是否满足， 都要返回 wait_event_interruptible_timeout(queue,condition,timeout)
wait_event()宏 功能：****（中断别来烦我，定时闹钟响我自己会醒，不用你中断叫我）
不可中断的阻塞等待，让调用进程进入不可中断的睡眠状态，在等待队列里面睡眠直到 condition 变成真，被内核唤醒。
wait_event_interruptible() 函数 功能：****（中断或者定时闹钟响会醒）
可中断的阻塞等待，让调用进程进入可中断的睡眠状态，直到 condition 变成真被内核唤醒或被 信号打断唤醒。
wait_event_timeout() 宏： 也与 wait_event()类似.不过如果所给的睡眠时间为负数则立即返回.如果在睡眠期间被唤醒,且 condition 为真则返回剩余的睡眠时间,否则继续睡眠直到到达或超过给定的睡眠时间,然后返回 0.
wait_event_interruptible_timeout() 宏： 与 wait_event_timeout()类似,不过如果在睡眠期间被信号打断则返回 ERESTARTSYS 错误码.
wait_event_interruptible_exclusive() 宏： 同样和 wait_event_interruptible()一样,不过该睡眠的进程是一个互斥进程 注意：调用的时要确认 condition 值是真还是假，如果调用 condition 为真，则不会休眠。