linux中断处理上下部分
一.linux中断处理为什么要分为上下部
1.1. 中断处理的上半部(top half,又叫顶半部)和处理的下半部(bottom half,又叫底半部)
1.1. linux中断处理不参与调度,故中断处理时间过长会影响实时性
1.2. ISR运行时间尽可能短,但有些处理没有部分很短处理完,于是linux内核提供中断处理上下部。
二. 两种处理机中
2.1 tasklet机制
2.1.1. 相关函数位于interrupt.h
2.1.2. DECLARE_TASKLET和tasklet_schedule很重要
/* Tasklets --- multithreaded analogue of BHs. Main feature differing them of generic softirqs: tasklet
is running only on one CPU simultaneously. Main feature differing them of BHs: different tasklets
may be run simultaneously on different CPUs. Properties:
* If tasklet_schedule() is called, then tasklet is guaranteed
to be executed on some cpu at least once after this.
* If the tasklet is already scheduled, but its excecution is still not
started, it will be executed only once.
* If this tasklet is already running on another CPU (or schedule is called
from tasklet itself), it is rescheduled for later.
* Tasklet is strictly serialized wrt itself, but not
wrt another tasklets. If client needs some intertask synchronization,
he makes it with spinlocks.
*/ struct tasklet_struct
{
struct tasklet_struct *next;
unsigned long state;
atomic_t count;
void (*func)(unsigned long);
unsigned long data;
}; #define DECLARE_TASKLET(name, func, data) \
struct tasklet_struct name = { NULL, , ATOMIC_INIT(), func, data } #define DECLARE_TASKLET_DISABLED(name, func, data) \
struct tasklet_struct name = { NULL, , ATOMIC_INIT(), func, data } enum
{
TASKLET_STATE_SCHED, /* Tasklet is scheduled for execution */
TASKLET_STATE_RUN /* Tasklet is running (SMP only) */
}; #ifdef CONFIG_SMP
static inline int tasklet_trylock(struct tasklet_struct *t)
{
return !test_and_set_bit(TASKLET_STATE_RUN, &(t)->state);
} static inline void tasklet_unlock(struct tasklet_struct *t)
{
smp_mb__before_clear_bit();
clear_bit(TASKLET_STATE_RUN, &(t)->state);
} static inline void tasklet_unlock_wait(struct tasklet_struct *t)
{
while (test_bit(TASKLET_STATE_RUN, &(t)->state)) { barrier(); }
}
#else
#define tasklet_trylock(t) 1
#define tasklet_unlock_wait(t) do { } while (0)
#define tasklet_unlock(t) do { } while (0)
#endif extern void __tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t); static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)
{
if (!test_and_set_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state))
__tasklet_schedule(t);
}
2.2. workqueue机制
2.2.1. 相关函数位于include/linux/workqueue.h
2.2.2. DECLARE_WORK和schedule_work很重要
#define DECLARE_WORK(n, f) \
struct work_struct n = __WORK_INITIALIZER(n, f) extern int schedule_work(struct work_struct *work);
2.3.中断上下半部处理原则
(1)必须立即进行紧急处理的极少量任务放入在中断的顶半部中,此时屏蔽了与自己同类型的中断,由于任务量少,所以可以迅速不受打扰地处理完紧急任务。
(2)需要较少时间的中等数量的急迫任务放在tasklet中。此时不会屏蔽任何中断(包括与自己的顶半部同类型的中断),所以不影响顶半部对紧急事务的处理;同时又不会进行用户进程调度,从而保证了自己急迫任务得以迅速完成。
(3)需要较多时间且并不急迫(允许被操作系统剥夺运行权)的大量任务放在workqueue中。此时操作系统会尽量快速处理完这个任务,但如果任务量太大,期间操作系统也会有机会调度别的用户进程运行,从而保证不会因为这个任务需要运行时间将其它用户进程无法进行。
(4)可能引起睡眠的任务放在workqueue中。因为在workqueue中睡眠是安全的。在需要获得大量的内存时、在需要获取信号量时,在需要执行阻塞式的I/O操作时,用workqueue很合适。
参考文献《朱老师.触摸屏驱动移植实战》
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