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  • Linux2.6可延迟中断

    一、基本概念

    1.Linux把紧随中断要执行的操作分为三类

      特点 处理方法 举例
    第一类 紧急的 在禁止可屏蔽中断的情况下立即执行 修改设备和处理器同时访问的数据结构
    第二类 非紧急的 在开中断的情况下立即执行 修改那些只有处理器才会访问的数据结构(例如,按下一个键后读扫描码)
    第三类 非紧急可延迟的 由独立的函数来执行 把缓冲区的内核拷贝到某个进程的地址空间

    2.把可延迟中断从中断处理程序中抽出来,由独立的函数来执行,有助于使内核保持较短的响应时间


    3.Linux2.6使用可延迟函数和工作队列来处理可延迟中断,这两个都是内核函数。


    二、可延迟函数

    1.可延迟函数包括软中断和tasklet,tasklet是在软中断之上实现的

    tasklet是I/O驱动程序中实现可延迟函数的首选方法。

    tasklet建立在HI_SOFTIRQ和TASKLET_SOFTIRQ这两个软中断之上

    几个tasklet可以与同一软中断相关联,每个tasklet执行自己的函数

      分配方式 并发性 可重入性
    软中断 编译时静态分配 可以并发地在多个CPU上运行 必须是可重入的,并明确地使用自旋锁保护其数据结构
    tasklet 运行时动态分配 相同类型的tasklet总是被串行地执行。不同类型的tasklet可以在几个CPU上并发地执行 不必是可重入的

    2.由给定CPU激活的一个可延迟函数必须在同一个CPU上执行

    可延迟函数执行时不允许内核抢占,因为从一个CPU移到另一个CPU的过程需要将进程挂起


    3.中断与软中断所使用的数据结构比较

      中断 软中断
    中断向量号描述符 irq_desc[中断向量号] softirq_vec[软中断号]
    中断请求寄存器 中断请求寄存器 __softirq_active
    中断屏蔽寄存器 中断屏蔽寄存器 __soft_mask
    中断处理程序 do_handler_name bh[]:32个
    中断处理程序描述项 irqaction softirq_action
    中断机制的初始化 trap_init():异常初始化
    init_IRQ():中断初始化
    softirq_action
    中断请求队列初始化 init_ISA_irqs() open_softirq
    中断处理程序与中断请求队列相关联 request_irq() init_bh()
    执行中断 do_IRQ() do_softirq

    4.激活可延迟函数

    (1)激活软中断

    A.把软中断置为把挂起状态,并周期性地检查处于挂起状态的软中断。如果有,就调用do_softirq()

    B.一般是在以下几个点来检查挂起的软中断的a.调用local_bh_enable()激活本地软中断时b.do_IRQ()完成I/O中断的处理即将退出时c.用于周期性检查挂起状态软中断的内核线程ksoftirqd被唤醒时d.else,我觉得不太重要

    (2)激活tasklet

    A.把自己定义的描述符加入到tasklet_vec指向的链表中即可。调用tasklet_action()时,依次处理队列中的每个tasklet描述符,然后清空tasklet_vec指向的链表。

    B.tasklet的每次激活至多触发tasklet函数的一次执行,除非tasklet函数重新激活自己


    三、工作队列

    1.它们允许内核函数被激活,并稍后由一种叫做工作者线程的特殊内核线程来执行

    如果系统有n个CPU,就会创建n个工作者,但是只会创建一个工作队列


    2.工作队列与可延迟函数的区别:

    可延迟函数运行中断上下文中,而工作队列运行在进程中下文中。

    可延迟函数不能阻塞,工作队列可执行可阻塞函数

    可延迟函数被执行时不可能有任何正在运行的进程,工作队列中的函数由内核线程来执行,不访问用户态地址空间


    3.工作队列的激活

    把要执行的函数的描述符插入到工作队列中。

    工作者等待函数被插入队列,被唤醒后把函数描述符取下并执行。

    由于工作队列函数可以阻塞,工作者线程可以睡觉,或移动另一个CPU

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/windmissing/p/2559811.html
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