6.2 队列
任何操作系统内核都少不了一种编程模型：生产者和消费者。在该模式中，生产者创造数据，而消费者则反过来，读取消息和处理包，或者以其他方式消费这些数据。实现该模型的最简单的方式是使用队列。生成者将数据推进队列，消费者从队列中摘取数据。消费者获取数据的顺序和推入队列的顺序一致。第一个进入队列的数据一定是第一个离开队列的。队列也称为FIFO（先进先出）。图6-5是一个标准队列的例子。
Linux内核通用队列实现称为kfifo。其实现在lib/kfifo.c中，声明在文件<linux/kfifo.h>。
6.2.1 kfifo
Linux的kfifo和多数其他队列实现类似，提供两个主要操作：enqueue（入队列）和dequeue（出队列）。kfifo对象维护了两个偏移量：入口偏移和出口偏移。入口偏移是指下一次入队列时的位置，出口偏移是指下一次出队列时的位置。出口偏移总是小于等于入口偏移，否则无意义，因为那样说明要出队列的元素根本还没有入队列。
enqueue操作拷贝数据到队列中的入口偏移位置。当上述动作完成后，入口偏移随之加上推入的元素数目。dequeue操作从队列中出口偏移处拷贝数据，当上述动作完成后，出口偏移随之减去摘取的元素数目。当出口偏移等于入口偏移时，说明队列空了：在新数据被推入前，不可再摘取任何数据了。当入口偏移等于队列长度时，说明在队列重置前，不可再有新数据推入队列。
6.2.2 创建队列
使用kfifo前，首先必须对它进行定义和初始化。有动态或者静态方法供选择。动态方法更为普遍：
int kfifo_alloc(struct kfifo *fifo, unsigned int size, gfp_t gfp_mask);
该函数创建并且初始化一个大小为size的kfifo。内核使用gfp_mask标识分配队列。如果成功kfifo_alloc返回0；错误则返回一个负数错误码。例如：
struct kfifo fifo;
int ret;
ret = kfifo_alloc(&fifo, PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
if(ret !=0)
return ret;
如果要想自己分配缓冲区，可以调用：
void kfifo_init(struct kfifo *fifo, void *buffer, unsigned int size);
该函数创建并初始化一个kfifo对象，将使用由buffer指向的size字节大小的内存。对于kfifo_alloc()和kfifo_init()，size必须是2的幂。
静态声明kfifo更简单，不常用：
DECLARE_KFIFO(name, size);
INIT_KFIFO(name);
上述方法会创建一个名称为name，大小为size的kfifo对象。size必须是2的幂。
6.2.3 推入队列数据
当kfifo对象创建和初始化后，推入数据到队列通过kfifo_in()方法完成：
unsigned int kfifo_in(struct kfifo *fifo, const void *from, unsigned int len);
该函数把from指针所指的len字节数据拷贝到fifo所指的队列中，如果成功，则返回推入数据的字节大小。如果队列中的空闲字节小于len，则该函数值最多可拷贝队列可用空间那么多的数据，返回值可能小于len，甚至返回0，没有任何数据被推入。
6.2.4 摘取队列数据
摘取队列数据通过函数kfifo_out()完成：
unsigned int kfifo_out(struct kfifo *fifo, const void *to, unsigned int len);
该函数从fifo所指的队列中拷贝出长度为len字节的数据到to所指的缓冲区中。如果成功，该函数则返回拷贝的数据长度。如果队列中数据大小小于len，则该函数拷贝出的数据小于需要的数据大小。
当数据被摘取后，数据就不再存在于队列之中。如果仅仅想偷窥队列中的数据，而不想删除，可以使用kfifo_out_peek()方法：
unsigned int kfifo_out_peek(struct kfifo *fifo, const void *to, unsigned int len, unsigned offset);
该函数和kfifo_out()类似，但出口偏移不增加，而且摘取的数据仍然可被下次kfifo_out获得。参数offset指向队列中的索引位置，如果该参数为0，则读队列头。
6.2.5 获取队列长度
获得用于存储kfifo队列的空间的总体大小（以字节为单位），可调用方法kfifo_size():
static inline unsigned int kfifo_size(struct kfifo *fifo);
kfifo_len()方法返回kfifo队列中已推入的数据大小：
static inline unsigned int kfifo_len(struct kfifo *fifo);
如果想得到kfifo队列中还有多少可用空间，则调用：
static inline unsigned int kfifo_avail(struct kfifo *fifo);
kfifo_is_empty()和kfifo_is_full()。如果给定的kfifo分别是空或者满，它们返回非0值。如果返回0，则相反。
static inline int kfifo_is_empty(struct kfifo *fifo);
static inline int kfifo_is_full(struct kfifo *fifo);
6.2.6 重置和撤销队列
如果重置kfifo，意味着抛弃所有队列中的内容，调用kfifo_reset()：
static inline void kfifo_reset(struct kfifo *fifo);
撤销一个使用kfifo——alloc()分配的队列，调用kfifo_free():
void kfifo_free(struct kfifo *fifo);
注意：如果使用kfifo_init()方法创建的队列，那么需要负责释放相关的缓冲区。具体的方法取决于如何创建它的。