Tiga cara untuk mengganggu separuh bahagian bawah pemacu Linux

Apakah separuh kedua gangguan

Apabila gangguan dijana, pengendali gangguan akan dimasukkan.

Tetapi pengendali sampukan mestilah pantas, tak segerak dan mudah untuk bertindak balas dengan pantas kepada perkakasan dan menyelesaikan operasi kritikal masa tersebut.

Oleh itu, untuk tugasan lain yang mempunyai keperluan masa yang agak longgar, ia harus ditangguhkan sehingga gangguan diaktifkan sebelum berjalan.

Dengan cara ini, keseluruhan proses pemprosesan sampukan dibahagikan kepada dua bahagian:

• Bahagian pertama ialah pengendali sampukan (bahagian atas), dan kernel melengkapkan pemprosesan gangguan perkakasan melalui pelaksanaan tak segeraknya Sambutan segera.
• Bahagian lain proses pengendalian gangguan, separuh bawah(separuh bawah)

Tugas bahagian bawah adalah terutamanya untuk melaksanakan kerja berkaitan gangguan, yang tidak diselesaikan oleh rutin perkhidmatan gangguan sendiri .

Separuh masa kedua tidak perlu menyatakan masa yang tepat, cuma tangguhkan sedikit tugasan ini dan biarkan ia dilaksanakan apabila sistem tidak terlalu sibuk dan selepas gangguan dipulihkan.

Perbezaan utama antara bahagian atas dan bahagian bawah:

• Separuh bahagian atas merujuk kepada pengendali gangguan, dan separuh bawah yang boleh mengganggu yang berkaitan dengan beberapa perkara menangguhkan pelaksanaan tugas

  .

• Separuh atas gangguan tidak boleh diganggu oleh jenis gangguan yang sama, manakala bahagian bawah masih boleh diganggu oleh gangguan

  .

• Biasanya bahagian bawah akan berjalan sebaik sahaja pengendali sampuk itu kembali.

• Separuh masa pertama adalah mudah dan pantas

  , dan beberapa atau semua gangguan adalah dilarang semasa pelaksanaan.

• Separuh masa kedua akan dilaksanakan kemudian

  , dan semua gangguan boleh dijawab semasa pelaksanaan. 🎜

Linux中，对中断下半部的实现主要有三种：Linux中，对中断下半部的实现主要有三种：

• 软中断
• tasklet
• 工作队列

softirq

softirq即软中断，代码位于kernel/softirq.c文件中；

每个软中断由softirq_action结构表示：

在softirq.c中定义了一个软中断向量数组softirq_vec：

static struct softirq_action softirq_vec[NR_SOFTIRQS] __cacheline_aligned_in_smp;  
    enum  
    {  
       HI_SOFTIRQ=0, /*用于高优先级的tasklet*/  
       TIMER_SOFTIRQ, /*用于定时器的下半部*/  
       NET_TX_SOFTIRQ, /*用于网络层发包*/  
       NET_RX_SOFTIRQ, /*用于网络层收报*/  
       BLOCK_SOFTIRQ,  
       BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ,  
       TASKLET_SOFTIRQ, /*用于低优先级的tasklet*/  
       SCHED_SOFTIRQ,  
       HRTIMER_SOFTIRQ,  
       RCU_SOFTIRQ, /* Preferable RCU should always be the last softirq */  
       NR_SOFTIRQS  
   };

数组的成员数由NR_SOFTIRQS决定，是一个枚举常量。

新增一个软中断时，需要在文件include/linux/interrupt.h

• 软中断

  tasklet

  🎜

  工作队列🎜🎜🎜🎜

  softirq

  🎜softirq即软中断，代码位于kernel/softirq.c文件中；🎜🎜每个软中断由softirq_action</ kod>结构表示：🎜<figure data-tool="mdnice编辑器" style="margin-top: 10px;margin-bottom: 10px;display: flex;flex-direction: column;justify-content: center;align- item: center;"><img src="https://img.php.cn/upload/article/001/275/014/b22f370513bb14011ce70289a459a54b-1.png"/ alt="Tiga cara untuk mengganggu separuh bahagian bawah pemacu Linux" ></figure>🎜在<code style="max-width:90%"Pengendali Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(239, 112, 96);">softirq.c中定义了一个软中断向量数组softirq_vec：🎜

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

  Salin selepas log masuk

  Salin selepas log masuk

  🎜数组的成员数由NR_SOFTIRQS决定，是一个枚举常量。🎜🎜新增一个软中断时，需要在文件include/linux /interrupt.h 中添加一个枚举常量。🎜🎜🎜软中断使用的几个要点🎜：🎜

  • 一个软中断不会抢占另外一个软中断。
  • 惟一可以抢占软中断的是中断处理程序。
  • 其他的软中断可以在其他处理器上同时执行。

  相关接口

  • 注册软中断

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

  Salin selepas log masuk

  Salin selepas log masuk

  即注册对应类型的处理函数到全局数组softirq_vec中。

  • 触发软中断

  void raise_softirq(unsigned int nr)

  Salin selepas log masuk

  实际上即以软中断类型nr作为偏移量会置位irq_stat[cpu_id]的成员变量__softirq_pending.

  __softirq_pending字段中的每一个bit，对应着某一个软中断，某个bit被置位，说明有相应的软中断等待处理。

  这也是同一类型软中断可以在多个cpu上并行运行的根本原因。

  软中断实例

  以一个按键驱动的中断处理为例，将按键驱动的中断处理分成上下两部分：

  • Separuh atas: Baca nilai kunci dan cetuskan sampukan lembut
  • Separuh bawah: Bangunkan proses

  

  sampukan lembut' dalam pendaftaran pemacu, daftar gangguan lembut' :

  

  Pemalar enumerasi tambahan:

  

  Seperti yang anda lihat, menggunakan gangguan lembut memerlukan pengubahsuaian kernel dan menambah penghitungan, yang agak menyusahkan.

  Jadi, biasanya kami tidak mengesyorkan menambah bilangan gangguan lembut tanpa kebenaran Jika sampukan lembut baharu diperlukan, cuba laksanakannya sebagai berdasarkan sampukan lembuttasklet form. tasklet形式。

  tasklet

  tasklet是利用软中断实现的一种下半部机制。

  那是用软中断还是tasklet好呢？

  选择到底是用软中断还是tasklet

  tasklet

  🎜🎜tasklet🎜 dilaksanakan menggunakan 🎜gangguan lembut🎜 A macam 🎜mekanisme separuh bawah🎜. 🎜🎜Perlukah kita menggunakan 🎜gangguan lembut🎜 atau tasklet</ kod>Baik? 🎜🎜Pilih sama ada hendak menggunakan 🎜gangguan lembut🎜 atau <code style="font-size: 14px;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;background-color: rgba (27, 31, 35, 0.05);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(239, 112, 96);">tasklet< /code>Ia sebenarnya sangat mudah: 🎜<ul class="list-paddingleft-1" data-tool="mdnice编辑器" style="margin-top: 8px;margin-bottom: 8px;padding-left: 25px;"><li><section style="margin-top: 5px;margin-bottom: 5px;line-height: 26px;color: rgb(1, 1, 1);"><strong style="color: black;">通常你应该用<code style="font-size: 14px;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;background-color: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(239, 112, 96);">tasklet。就像我们在前面看到的，软中断资源有限，也麻烦，而且软中断的使用者屈指可数。它只在那些执行频率很高和连续性要求很高的情况下才需要。

  而tasklet却有更广泛的用途。大多数情况下用tasklet效果都不错，而且它们还非常容易使用。

  因为tasklet是通过软中断实现的，所以它们本身也是软中断。

tasklet使用

tasklet的使用步骤如下：

1、编写tasklet处理函数（下半部）

void my_tasklet_fun (unsigned long data)

2、声明tasklet

//静态 
DECLARE_TASKLET(my_tasklet,my_tasklet_fun,data); 
//动态
Struct  tasklet_struct xxx;
tasklet_init(&xxx,tasklet_handler,dev)

3、调度 tasklet

tasklet_schedule(&my_tasklet);

登记my_tasklet, 然后允许系统在合适的时间调度它。

tasklet实例

以按键中断驱动为例：

Gunakan pertama DECLARE_TASKLETpengisytiharan statik atasklet, nyatakan fungsi separuh bawahnya Untuk btn_tasklet_func, dalam fungsi perkhidmatan gangguan (dihidupkan separuh) untuk mendapatkan nilai kunci, panggil tasklet_schedulePenjadualan. DECLARE_TASKLET静态声明一个tasklet，指定其下半部函数为btn_tasklet_func，在中断服务函数（上半部）获取按键值后，调用tasklet_schedule调度。

work queue

work queue即工作队列，也是中断下半部的一种。

Work queue将下半部工作推迟给一个内核线程去执行 ——work

baris gilir kerja

baris gilir kerja ialah baris gilir kerja, yang juga merupakan sejenis gangguan di bahagian bawah.

Baris gilir kerjaKerja bahagian bawah Tangguh pelaksanaan kepada benang kernel

- work sentiasa berjalan dalam 🎜konteks proses🎜.🎜🎜🎜Dua perkara penting🎜: 🎜. warna: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: "Operator Mono", Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(239, 112, 96);" >barisan kerja。否则使用softirq code>或<code style="font-size: 14px;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;background-color: rgba(27, 31, 35, 0.05 );font-family: " operator mono consolas monaco menlo monospace break-all rgb>tasklets.

• Baris gilir kerja适用于需要分配大量的内存，获得一个信号量，或者执行阻塞的 I/O的情况.

工作队列 的 相关 接口函数: work queues。否则使用softirq或tasklets.