linux軟體中斷 tasklet機制

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注意：軟體中斷不是軟中斷。軟體中斷不依賴於底層架構，類似於訊號機制；而軟中斷依賴於底層架構，採用特殊的指令產生，系統呼叫就是採用的軟中斷，arm架構下使用swi指令產生軟中斷。

本文只是對tasklet作乙個粗淺的解釋，不對之處敬請指正！

本節我們先來說一下為什麼要引入軟體中斷？

一般來說，一次中斷服務的過程通常可以分為兩個部分。開頭的部分往往必須在關中斷的條件下執行，這樣才能在不受干擾的條件下「原子」地完成一些關鍵性操作，同時這部分操作的時間性又往往很強，必須在中斷請求發生後立即或至少在一定時間限制中執行，而且相繼的多次中斷請求也不能合併在一起來處理。而後半部分，通常可以而且應該在開中斷的條件下執行，這樣才不至於因中斷關閉過久而造成其他中斷的丟失，同時，這些操作常常允許延時到稍後才來執行，而且有可能多次中斷的相關部分合併在一起處理。這些不同的性質常常使中斷服務的前後兩半明顯地區分開來，可以而且應該分別加以不同的實現。這裡的後半部分就稱為"bottom half"，在核心**中往往寫成bf ，而bf的這部分就可以通過軟體中斷來實現。因為軟體中斷的啟用是通過**來實現的，而不是硬體，所以就可以自己或由系統來決定啟用的時機！

那麼軟體中斷具體在什麼時候啟用呢？

我們一般認為有兩個時機：

第乙個時機：do_irq完成後，在退出的時候呼叫irq_exit

do_irq

irq_exit();

if (!in_interrupt() && local_softirq_pending())//如果不處在中斷上下文並且軟體中斷開啟的話，就啟用軟體中斷

invoke_softirq();

do_softirq();

__do_softirq();

h = softirq_vec;

h->action(h);

第乙個時機一般可以處理大部分的軟體中斷，但是如果軟體中斷過多的話，不能在這個時機完成，那麼別擔心，還有第二個時機！

第二處：如果在irq_exit中沒有完成軟體中斷的話，會呼叫後台守護程序ksoftirqd

我們得先看一看守護程序的建立：

early_initcall(spawn_ksoftirqd);

spawn_ksoftirqd

cpu_callback(&cpu_nfb, cpu_online, cpu);

p = kthread_create_on_node(run_ksoftirqd, hcpu,cpu_to_node(hotcpu), "ksoftirqd/%d", hotcpu);

這裡建立了核心執行緒 run_ksoftirqd

我們看看呼叫核心執行緒，我們看看如何啟用呢？

raise_softirq

raise_softirq_irqoff(nr);

wakeup_softirqd();

struct task_struct *tsk = __this_cpu_read(ksoftirqd);

wake_up_process(tsk);

我們看看這個執行緒做了什麼：

run_ksoftirqd

__do_softirq();

h->action(h);//果然

當然還有網絡卡驅動用到的軟體中斷，我們先不說！

以上所謂的排程時機，實際上並不是軟中斷必須的，而是核心中基於軟中斷的tasklet機制所實現的！軟中斷說白了就是先寫乙個函式，然後在我們想執行這個函式的時候去啟用它，我們完全可以自己來規劃其啟用時機！但是事實上，軟體的開發人員並不建議我們自己註冊新的軟體中斷，核心為我們搭建了乙個使用軟體中斷的框架，這就是tasklet機制，而tasklet機制正是為了實現中斷的下半部！

那麼要使用這個機制我們需要做些什麼呢？

1、建立

declare_tasklet(name, func, data)

我們可以看看其定義：

#define declare_tasklet(name, func, data)

struct tasklet_struct name =

由此我們也可以看出，我們也能直接這樣定義：

struct tasklet_struct name =

同時我們還得構造

func，這就是然間中斷的執行函式！

2、初始化：

void tasklet_init(struct tasklet_struct *t,void (*func)(unsigned long), unsigned long data)

只是完成了賦值的工作！

3、排程

static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)

tasklet_schedule

__tasklet_schedule(t);

raise_softirq_irqoff(tasklet_softirq);

__raise_softirq_irqoff(nr);//開啟軟中斷

or_softirq_pending(1ul << nr);

if (!in_interrupt())

wakeup_softirqd();

struct task_struct *tsk = __this_cpu_read(ksoftirqd);

if (tsk && tsk->state != task_running)

wake_up_process(tsk);//開啟守護程序，就執行了軟體中斷處理函式！

tasklet_schedule這個函式裡面我們有可能去執行軟體中斷，但是並不一定，如果處於中斷上下文，或者已經執行，就會立即返回，所以這個函式做的最有意義的一件事情就是

__raise_softirq_irqoff(nr)，開啟了中斷！

就先跟我們上面分析的一樣，排程的時機有以上兩種。

但是現在還是有點糊塗，tasklet軟體中斷到底是如何掛鉤的呢，我們就要從軟體中斷的初始化來說起了：

softirq_init();

open_softirq(tasklet_softirq, tasklet_action);

open_softirq(hi_softirq, tasklet_hi_action);//這裡註冊了兩個軟中斷

當do_softirq啟用軟中斷的時候，實際上是呼叫

tasklet_action這個函式，在由

tasklet_action來呼叫我們在tasklet機制實現的處理函式，我們進入tasklet_action函式，看到它會遍歷鍊錶，來執行func函式！

linux軟體中斷 tasklet機制

軟體中斷呼叫

Linux中斷和中斷處理

linux中斷巢狀以及中斷丟失

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