中断下半部和推后执行的工作

淡淡的烟草味﹌ 2022-07-14 03:48 144阅读 0赞

上半部的功能是"登记中断"，当一个中断发生时，它进行相应地硬件读写后就把中断例程的下半部挂到该设备的下半部执行队列中去。因此，上半部执行的速度就会很快，可以服务更多的中断请求。但是，仅有"登记中断"是远远不够的，因为中断的事件可能很复杂。因此，Linux引入了一个下半部，来完成中断事件的绝大多数使命。下半部和上半部最大的不同是下半部是可中断的，而上半部是不可中断的，下半部几乎做了中断处理程序所有的事情，而且可以被新的中断打断！下半部则相对来说并不是非常紧急的，通常还是比较耗时的，因此由系统自行安排运行时机，不在中断服务上下文中执行。

### 上半部和下半部的划分 ###

>  *  如果一个任务对时间十分敏感，将其放在上半部
>  *  如果一个任务和硬件有关，将其放在上半部
>  *  如果一个任务要保证不被其他中断打断，将其放在上半部
>  *  其他所有任务，考虑放在下半部

*  中断下半部实现的机制主要有三种：软中断、tasklet和工作队列。
    
    #### tasklet ####
    
    tasklet由tasklet\_struct结构表示，它在
    
        struct tasklet_struct{
        struct tasklet_struct *next;//链表中下一个tasklet
        unsigned long state;        //tasklet的状态
        atomic_t count;             //引用计数器
        void (*func)(unsigned long);//tasklet处理函数
        unsigned long data;         //给tasklet处理函数的参数
        }
    
    #### 工作队列 ####
    
    工作队列子系统是一个用于创建内核线程的接口。工作队列可以把工作推后，交由一个内核线程去执行，也就是说，这个下半部分可以在进程上下文中执行。这样，通过工作队列执行的代码能占尽进程上下文的所有优势。最重要的就是工作队列允许被重新调度甚至是睡眠。
    
    >  *  工作队列的使用
    >  *  创建推后的工作  
    >     DECLARE\_WORK(name,void (*func) (void *),void \*date
    >  *  工作队列处理函数  
    >     void work\_handler(void \*date)
    >  *  对工作进行调度  
    >     schedule\_work(&work)
    >  *  刷新指定工作队列  
    >     void flush\_scheduled\_work(void)  
    >     三种机制的差别与联系。  
    >     软中断：  
    >     1、软中断是在编译期间静态分配的。  
    >     2、最多可以有32个软中断。  
    >     3、软中断不会抢占另外一个软中断，唯一可以抢占软中断的是中断处理程序。  
    >     4、可以并发运行在多个CPU上（即使同一类型的也可以）。所以软中断必须设计为可重入的函数（允许多个CPU同时操作），因此也需要使用自旋锁来保护其数据结构。  
    >     5、目前只有两个子系直接使用软中断：网络和SCSI。  
    >     6、执行时间有：从硬件中断代码返回时、在ksoftirqd内核线程中和某些显示检查并执行软中断的代码中。  
    >     tasklet：  
    >     1、tasklet是使用两类软中断实现的：HI\_SOFTIRQ和TASKLET\_SOFTIRQ。  
    >     2、可以动态增加减少，没有数量限制。  
    >     3、同一类tasklet不能并发执行。  
    >     4、不同类型可以并发执行。  
    >     5、大部分情况使用tasklet。  
    >     工作队列：  
    >     1、由内核线程去执行，换句话说总在进程上下文执行。  
    >     2、可以睡眠，阻塞。