linux 軟中斷和tasklet

1. 軟中斷是什麼？

軟中斷是一種延時機制，**執行的優先順序比程序要高，比硬中斷要低。相比於硬體中斷，軟中段是在開中斷的環境中執行的（長時間關中斷對系統的開銷太大）， **是執行在中斷/執行緒上下文的，是不能睡眠的，雖然每個cpu都有乙個對應的ksoftirqd/n執行緒來執行軟中斷，但是do_softirq這個函式也還會在中斷退出時呼叫到，因此不能睡眠(中斷上下文不能睡眠的原因是由於排程系統是以程序為基本單位的，排程時會把當前程序的上下文儲存在task_struct這個資料結構中，當程序被排程重新執行時會找到執行的斷點，但是中斷上下文是沒有特定task_struct結構體的，當然現在有所謂的執行緒話中斷，可以滿足在中斷處理函式執行阻塞操作，但是實時性可能會有問題。還有就是中斷代表當前程序執行的概念，個人感覺有點扯淡，畢竟整個核心空間是由所有程序共享的，不存在代表的概念)

2. 軟中段是怎麼實現的？

乙個模組或者子系統的實現都是資料結構+演算法來實現的，演算法一般由特定的函式來表徵。資料結構一般會定義一些全域性變數來支撐演算法的實現。軟中斷牽涉到的資料結構主要是乙個全域性的向量陣列，來對映乙個軟中斷向量號和對應的處理函式:

static struct sotfirq_action softirq_vec[nr_softirqs];
struct softirq_action

目前**中有10種型別的軟中斷

enum

這裡只關注和tasklet相關的軟中斷: hi_softirq和tasklet_softirq

核心函式:

open_softirq(int nr, void (*action)(struct softirq_action *))  //乙個軟中斷和對應的處理函式的繫結，

raise_softirq(unsingned int nr) //表明乙個軟中斷處於pending狀態等待處理，在do_softirq函式裡會檢查處於pending的軟中斷，然後呼叫對應的處理函式

do_softirq(void)
pending >>=1; //優先順序從0開始
} while (pending);
}

3. tasklet的概念和實現

驅動程式裡最常見的就是在中斷處理函式裡面排程乙個tasklet來執行延時的任務，tasklet是在軟中斷的基礎之上實現的，牽涉到hi_softirq和tasklet_softirq兩種軟中斷，兩種軟中斷對應的處理函式tasklet_action/tasklet_hi_action會去tasklet_vec和tasklet_hi_vec陣列(基於per cpu結構)中取所存在的tasklet，然後執行相應的tasklet處理函式。

static define_per_cpu(struct tasklet_head, tasklet_vec);   //陣列中的元素為乙個煉表頭, 所有的tasklet是鏈結在乙個鍊錶上的
static define_per_cpu(struct tasklet_head, tasklet_hi_vec);
struct tasket_head 
struct tasklet_struct 
static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)
void tasklet_action(struct softirq_action *a)
tasklet_unlock(t); //復位tasklet_state_run標誌位}}
}static inline void tasklet_disable(struct tasklet_struct *t)
void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t) //感覺這個函式和tasklet_disable類似，只是等待當前正在執行的tasklet完成，下次呼叫tasklet_schedule應該還是會執行的，貌似和kill這個單詞不匹配啊，還沒tasklet_disable徹底
while(test_bit(tasklet_state_sched, &t->sched));
}tasklet_unlock_wait(t);
clear_bit(tasklet_state_sched, &t->state);
}

從上面的分析可以看出，tasklet的處理函式是不可重入的，換句話說，就是不可能在兩個cpu上跑相同的**，因為乙個tasklet只能被排程一次，也就是掛接在乙個鍊錶裡面，而且在哪個cpu上被排程，就會在哪個cpu被執行，因為是基於per cpu結構的，但是軟中斷對應的處理函式是可重入的，需要處理同步的問題，不過一般驅動裡面還是用tasklet，簡單方便，而且軟中斷是在編譯時決定的，開銷太大。

linux 軟中斷和tasklet

硬中斷和軟中斷

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Linux 怎麼理解Linux軟中斷？

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