Linux内核笔记--软中断

分手后的思念是犯贱 2023-01-01 02:55 128阅读 0赞

### Linux软中断 ###

*  1、软中断介绍
 *  2、软中断的使用
 *   *  2.1、注册软中断处理函数
     *  2.2、触发软中断

# 1、软中断介绍 #

Linux 内核使用结构体 softirq\_action 表示软中断， softirq\_action结构体定义在文件include/linux/interrupt.h 中，内容如下：  
![在这里插入图片描述][20201230210106371.png]  
在 kernel/softirq.c 文件中一共定义了 10 个软中断：

static struct softirq_action softirq_vec[NR_SOFTIRQS];

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>中断</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>HI_SOFTIRQ=0</td> 
   <td>高优先级软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>TIMER_SOFTIRQ</td> 
   <td>定时器软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>NET_TX_SOFTIRQ</td> 
   <td>网络数据发送软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>NET_RX_SOFTIRQ</td> 
   <td>网络数据接收软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BLOCK_SOFTIRQ</td> 
   <td>块设备的软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ</td> 
   <td>支持IO轮询的块设备软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>TASKLET_SOFTIRQ</td> 
   <td>tasklet 软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SCHED_SOFTIRQ</td> 
   <td>调度软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HRTIMER_SOFTIRQ</td> 
   <td>高精度定时器软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RCU_SOFTIRQ</td> 
   <td>RCU 软中断</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>NR_SOFTIRQS</td> 
   <td>软中断数，为10</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

一共有 10 个软中断，因此 NR\_SOFTIRQS 为 10，因此数组 softirq\_vec 有 10 个元素。 softirq\_action 结构体中的 action 成员变量就是软中断的服务函数，数组 softirq\_vec 是个全局数组，因此所有的 CPU(对于 SMP 系统而言)都可以访问到，每个 CPU 都有自己的触发和控制机制，并且只执行自己所触发的软中断。但是各个 CPU 所执行的软中断服务函数确是相同的，都是数组 softirq\_vec 中定义的 action 函数。

# 2、软中断的使用 #

## 2.1、注册软中断处理函数 ##

使用 open\_softirq 函数注册对应的软中断处理函数：

void open_softirq(int nr, void (*action)(struct softirq_action *))

参数及其含义：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>nr</td> 
   <td>要开启的软中断，在上面10个中选一个</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>action</td> 
   <td>软中断对应的处理函数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 2.2、触发软中断 ##

注册好软中断以后需要通过 raise\_softirq 函数触发， raise\_softirq 函数原型如下：

void raise_softirq(unsigned int nr)

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>参数</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>nr</td> 
   <td>要开启的软中断，在上面10个中选一个</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

软中断必须在编译的时候静态注册！ Linux 内核使用 softirq\_init 函数初始化软中断，softirq\_init 函数定义在 kernel/softirq.c 文件里面，函数内容如下：

void __init softirq_init(void)
    { 
     int cpu;
    
    	for_each_possible_cpu(cpu)
    	{ 
    	per_cpu(tasklet_vec, cpu).tail =
    	&per_cpu(tasklet_vec, cpu).head;
    	per_cpu(tasklet_hi_vec, cpu).tail =
    	&per_cpu(tasklet_hi_vec, cpu).head;
    	}
    
    	open_softirq(TASKLET_SOFTIRQ, tasklet_action);
    	open_softirq(HI_SOFTIRQ, tasklet_hi_action);
    }

softirq\_init 函数默认会打开 TASKLET\_SOFTIRQ 和HI\_SOFTIRQ。

[20201230210106371.png]: /images/20221120/3cbdbfec778d496e9c02b183e89a999c.png