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Linux中断延迟之tasklet

发布时间:2014-12-01 15:38:56来源:linux网站作者:bullbat

tasklet是I/O驱动程序中实现可延迟函数的首选方法。从下面的内核代码的分析中我们会看到,tasklet建立在两个叫做HI_SOFTIRQ和TASKLET_SOFTIRQ的软中断之上。几个tasklet可以与同一个软中断相关联,每个tasklet执行自己的函数。tasklet和高优先级的tasklet分别存放在tasklet_vec和tasklet_hi_vec数组中。下面我们结合具体的代码来了解他的实现和运用。


tasklet的内核实现

在start_kernel函数做内核初始化工作的时候会调用函数softirq_init

void __init softirq_init(void) 

int cpu; 
 
for_each_possible_cpu(cpu) { 
int i; 
/*对tasklet相关pcp变量的初始化*/ 
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; 
for (i = 0; i < NR_SOFTIRQS; i++) 
INIT_LIST_HEAD(&per_cpu(softirq_work_list[i], cpu)); 

 
register_hotcpu_notifier(&remote_softirq_cpu_notifier); 
/*将tasklet 执行函数加入软中断向量中,
这个执行函数会执行tasklet对应一个链表
中的所有函数*/ 
open_softirq(TASKLET_SOFTIRQ, tasklet_action); 
open_softirq(HI_SOFTIRQ, tasklet_hi_action); 
}
 

open_softirq函数在前面我们已经分析过了,在这里可以看出,两类tasklet以一个软中断的方式加入软中断向量中,而这两种tasklet实际上位两个链表,就是上面的tasklet_hi_vec和tasklet_vec,我们看一个就行了,实现大同小异。

static void tasklet_action(struct softirq_action *a) 

struct tasklet_struct *list; 
 
local_irq_disable();/*禁用本地中断*/ 
list = __get_cpu_var(tasklet_vec).head;/*将链表的地址保存*/ 
__get_cpu_var(tasklet_vec).head = NULL;/*已调度的tasklet描述符的链表被清空*/ 
__get_cpu_var(tasklet_vec).tail = &__get_cpu_var(tasklet_vec).head; 
local_irq_enable();/*打开本地中断*/ 
 
while (list) {/*对于list链表的每个tasklet描述符*/ 
struct tasklet_struct *t = list; 
 
list = list->next; 
 
if (tasklet_trylock(t)) { 
/*通过查看tasklet描述符的count字段,
检查tasklet是否被禁止*/ 
if (!atomic_read(&t->count)) {/*如果没有禁止*/ 
/*清楚调度标志*/ 
if (!test_and_clear_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state)) 
BUG(); 
t->func(t->data);/*执行对应函数*/ 
tasklet_unlock(t); 
continue;/*继续下一个*/ 

tasklet_unlock(t); 

/*运行到这里,表示tasklet被禁止*/ 
local_irq_disable(); 
t->next = NULL; 
/*重新插入到链表中,然后再次激活软中断*/ 
*__get_cpu_var(tasklet_vec).tail = t; 
__get_cpu_var(tasklet_vec).tail = &(t->next); 
/*这里的激活实际上设置位掩码pending
的对应位,使其在软中断时能够被执行*/ 
__raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ); 
local_irq_enable(); 

}


可以看到,tasklet其实是软中断中两项,每一项对应的不是一个软中断函数,而是一个链表上的所有函数,在对应的软中断到来时,对应链表中的所有函数都将得到执行。而对于tasklet的唤醒其实就是设置pending位掩码的相应位,使软中断到来时会执行他。
tasklet的内核编程与应用

了解了tasklet的内核实现,对于他的应用就很简单了,首先,你应该分配一个新的tasklet_struct数据结构,并调用tasklet_init函数初始化它。

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

t->next = NULL; 
t->state = 0; 
atomic_set(&t->count, 0); 
t->func = func; 
t->data = data; 
}


为了重新激活你的tasklet,调用tasklet_enable函数;

为了激活tasklet,根据自己tasklet需要的优先级,调用tasklet_schedule函数或tasklet_hi_schedule函数。我们也只看一个

static inline void tasklet_hi_schedule(struct tasklet_struct *t) 

/*标志位的检查*/ 
if (!test_and_set_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state)) 
__tasklet_hi_schedule(t); 

void __tasklet_hi_schedule(struct tasklet_struct *t) 

unsigned long flags; 
 
local_irq_save(flags); 
t->next = NULL; 
*__get_cpu_var(tasklet_hi_vec).tail = t; 
__get_cpu_var(tasklet_hi_vec).tail = &(t->next); 
/*激活对应softirq_vec[]数组中HI_SOFTIRQ下标
的软中断,就是tasklet_hi_vec链表*/ 
raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ); 
local_irq_restore(flags); 
}


实现了上面的几个操作流程,当软中断函数一旦被唤醒就由do_softirq函数来执行。