linux wake_up 相关函数

linux 中有两种wake_up函数．第一种是wake_up_xxx，第二种是wake_up_interruptible_xxx．

１.wake_up_xxx　函数如下：

#define wake_up(x)          __wake_up(x, TASK_NORMAL, 1, NULL)#define wake_up_nr(x, nr)       __wake_up(x, TASK_NORMAL, nr, NULL)#define wake_up_all(x)          __wake_up(x, TASK_NORMAL, 0, NULL)#define wake_up_locked(x)       __wake_up_locked((x), TASK_NORMAL, 1)#define wake_up_all_locked(x)       __wake_up_locked((x), TASK_NORMAL, 0)

TM被骗了，这不是函数，而是一堆宏．因为习惯问题，正文中我还是叫它们函数吧．
wake_up_xxx函数可以唤醒以下函数（或宏）导致的等待．

sleep_on(wait_queue_head_t *q)sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)wait_event(wq, condition)wait_event_timeout(wq, condition, timeout)

那么以上几个wake_up函数有什么区别呢？
本文假设你已经知道wake_up()函数是用来唤醒等待队列的．只是不清楚以上几个wake_up函数具体的区别．如是这样，见下文：
wake_up　　　　　　　　　：只唤醒等待队列中第一个等待的线程．
wake_up_nr　　　　　　　：唤醒等待队列中从队列头开始的nr个等待的线程．
wake_up_all　　　　　　　：唤醒等待队列中所有等待的线程．
wake_up_locked　　　　　：同wake_up(),区别在于此函数用于在调用此函数时，用户已经手动 spin_lock了此等待队列头的　　　　　　　　　　　　　lock，（这个函数存在的原因是同一个spin_lock在同一个线程中不能递归加锁．）
wake_up_all_locked　　　：这个函数的作用我想聪明的你已经猜到了．

提外话１．wake_up想唤醒几个队列就唤醒几个，是如果实现的呢？
wake_up调用流程如下：
wake_up(x) －＞__wake_up(x, TASK_NORMAL, 1, NULL)－＞__wake_up_common();
由上面的调用流程可知，wake_up最终会调用到__wake_up_common函数，而此函数的第三个参数就是指明需要唤醒此等待队列的多少个线程．见__wake_up_common函数的if break条件中用到了nr_exclusive。

static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,            int nr_exclusive, int wake_flags, void *key){    wait_queue_t *curr, *next;    list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {        unsigned flags = curr->flags;        if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&                (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)            break;    }}

提外话2．看起来wake_up_all是不是比wake_up要牛逼，因为wake_up_all可以唤醒这个等待队列上的所有等待线程，wake_up只能唤醒一个
非也。
第一、在我们自己创建工作队列的用法来看，90%的情况下，工作队列中只有一个等待的线程。（不信看内核源码）
第二、即使同时唤醒多个线程，由于CPU不够用，或唤醒的几个线程由于需要访问共享临界区资源，而最终只用一个线程能运行。

2.wake_up_interruptible_xxx 函数如下

#define wake_up_interruptible(x)    __wake_up(x, TASK_INTERRUPTIBLE, 1, NULL)#define wake_up_interruptible_nr(x, nr) __wake_up(x, TASK_INTERRUPTIBLE, nr, NULL)#define wake_up_interruptible_all(x)    __wake_up(x, TASK_INTERRUPTIBLE, 0, NULL)#define wake_up_interruptible_sync(x)   __wake_up_sync((x), TASK_INTERRUPTIBLE, 1)

对应的，wake_up_interruptible_xxx函数可以唤醒以下函数（或宏）导致的等待

interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)wait_event_interruptible(wq, condition)wait_event_interruptible_timeout(wq, condition, timeout)

发现没，wake_up唤醒wait_event，wake_up_interruptible唤醒wait_event_interruptible，这也许就是linux中的对称美。

wake_up_interruptible_xxx函数与wake_up_xxx函数功能类似。
只是wait_event_xxx与sleep_on_xxx函数进入等待队列后，不能被信号唤醒．
而wait_event_interruptible_xxx 与interruptible_sleep_on_xxx函数进入等待队列后，可以被信号唤醒。

题外话3. 既然等等了为什么还要唤醒，是什么信号唤醒它

这个问题曾经困扰了我好久，直到这几天看了网上以下这篇文章才焕然大悟。
（signal_pending函数解析）http://blog.csdn.net/tommy_wxie/article/details/12448935#

我的理解是：
1、当驱动正在执行一个阻塞操作时，如果不能被信号唤醒那么，这个时候用户按下ctrl+c将无法结束程序。
而如果是可唤醒的阻塞，则当用户按下ctrl+c，或向这个进程发送了一个信号时，内核会退出阻塞，先处理用户的信号响应。如果这时是在系统调用过程中阻塞，则当处理完信号响应后，系统会再次调用此系统调用。所以我们才会在驱动中看到可被interruptible的等待函数中在阻塞退出后，会执行如下代码。
这段代码就是在检查此次退出阻塞是因为有人wake_up了还是有信号需要到来需要处理。
当signal_pending(current)返回为true时，表示是有信号需要处理。

    if (signal_pending(current)) {     ret = -ERESTARTSYS;     return ret;    }

题外话４．为什么将sleep_on_xxx,与wait_event_xxx函数发在一起
原因我认为他们有以下几个共同点：
１、都是在一个自定义的等待队列头上等待，也都是通过这个等待队列来唤醒进程。
2、使用时用户只需要定义等待队列头wait_queue_head_t，而不需要定义等待队列wait_queue_t。等待队列由函数内部自己实现。