Trois façons d'interrompre la moitié inférieure des pilotes Linux

Quelle est la seconde moitié de l'interruption

Lorsqu'une interruption est générée, le gestionnaire d'interruption sera saisi.

Mais le gestionnaire d'interruption doit être rapide, asynchrone et simple pour répondre rapidement au matériel et terminer ces opérations urgentes.

Par conséquent, pour les autres tâches qui ont des exigences de temps relativement lâches, elles devraient être reportées jusqu'à ce que l'interruption soit activée avant l'exécution.

De cette façon, l'ensemble du processus de traitement des interruptions est divisé en deux parties :

• La première partie est le gestionnaire d'interruptions (moitié supérieure), et le noyau termine le traitement des interruptions matérielles grâce à son exécution asynchrone. Réponse instantanée.
• L'autre partie du processus de gestion des interruptions, moitié inférieure(moitié inférieure)

La tâche de la moitié inférieure est principalement d'effectuer des travaux liés aux interruptions, qui ne sont pas complétés par la routine de service d'interruption lui-même .

La seconde moitié n'a pas besoin de préciser une heure exacte, il suffit de reporter un peu ces tâches et de les laisser être exécutées lorsque le système n'est pas trop occupé et après le rétablissement de l'interruption.

La principale différence entre les moitiés supérieure et inférieure :

• La moitié supérieure fait référence au gestionnaire d'interruption, et la moitié inférieure fait référence à certaines choses liées aux interruptions. Mais peut reporter l'exécution des tâches de .

• La moitié supérieure de l'interruption ne peut pas être interrompue par le même type d'interruption, tandis que la moitié inférieure peut toujours être interrompue par des interruptions.

• Habituellement, la moitié inférieure s'exécutera dès le retour du gestionnaire d'interruption.

• La première moitié est simple et rapide, et tout ou partie des interruptions sont interdites pendant l'exécution.

• La seconde moitié sera exécutée plus tard, et toutes les interruptions peuvent recevoir une réponse pendant l'exécution.

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 code>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- éléments : centre ;"><img src="https://img.php.cn/upload/article/001/275/014/b22f370513bb14011ce70289a459a54b-1.png" alt="Trois façons d'interrompre la moitié inférieure des pilotes Linux" ></figure>🎜在<code style="max-width:90%"arrière-plan : rgba (27, 31, 35, 0.05); famille de police : " mono consolas monaco menlo monospace coupure de mot break-all couleur rgb>softirq.c中定义了一个软中断向量数组：🎜

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

  🎜数组的成员数由NR_SOFTIRQS决定，是一个枚举常量。🎜🎜 中添加一个枚举常量。🎜🎜🎜软中断使用的几个要点🎜：🎜<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);">一个软中断不会抢占另外一个软中断。</section></li> <li><section style="margin-top: 5px;margin-bottom: 5px;line-height: 26px;color: rgb(1, 1, 1);">惟一可以抢占软中断的是中断处理程序。</section></li> <li><section style="margin-top: 5px;margin-bottom: 5px;line-height: 26px;color: rgb(1, 1, 1);">其他的软中断可以在其他处理器上同时执行。</section></li> </ul> <p data-tool="mdnice编辑器" style="padding-top: 8px;padding-bottom: 8px;line-height: 26px;">相关接口</p> <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);">注册软中断</section></li></ul><pre class="brush:php;toolbar:false;">void open_softirq(int nr, void (*action)(struct softirq_action *))</pre><p data-tool="mdnice编辑器" style="padding-top: 8px;padding-bottom: 8px;line-height: 26px;">即注册对应类型的处理函数到全局数组<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);'>softirq_vec中。

  • 触发软中断

  void raise_softirq(unsigned int nr)

  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：

  • Moitié supérieure : Lisez la valeur de la clé et déclenchez l'interruption logicielle
  • Moitié inférieure : Réveillez le processus

  

  Enregistrement de l'interruption logicielle, enregistrez l'interruption logicielle dans la fonction d'entrée du conducteur :

  

  Ajout de constantes d'énumération :

  

  Comme vous pouvez le constater, l'utilisation d'interruptions logicielles nécessite de modifier le noyau et d'ajouter une énumération, ce qui est un peu fastidieux.

  Donc, généralement, nous ne recommandons pas d'augmenter le nombre d'interruptions logicielles sans autorisation Si de nouvelles interruptions logicielles sont nécessaires, essayez de les implémenter comme basées sur des interruptions logiciellestasklet 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🎜 est implémenté à l'aide d'🎜interruptions douces🎜 A une sorte de 🎜mécanisme de la moitié inférieure🎜. 🎜🎜Devrions-nous utiliser 🎜interruption douce🎜 ou tasklet code>D'accord ? 🎜🎜Choisissez d'utiliser 🎜interruption douce🎜 ou <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);famille de polices : " operator mono consolas monaco menlo monospace de mot break-all rgb>taskletC'est en fait très simple : 🎜<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：

Utilisez d'abord DECLARE_TASKLETdéclaration statique atasklet, spécifiez sa moitié inférieure de fonction Pour btn_tasklet_func, dans la fonction de service d'interruption (sur moitié) pour obtenir la valeur de la clé, appelez tasklet_schedule Planification. 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

file d'attente de travail

work queue est work queue, qui est aussi une sorte d'interruption dans la moitié inférieure.

File d'attente de travailTravailler la moitié inférieure Différer exécution sur un thread du noyau

- travail s'exécute toujours dans un 🎜contexte de processus🎜.🎜🎜🎜Deux points importants🎜 : 🎜<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);">如果推迟的工作需要<strong style="color: black;">睡眠</strong>，则使用<code style="font-size: 14px;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;background- couleur : rgba(27, 31, 35, 0,05);famille de polices : " operator mono consolas monaco menlo monospace de mot break-all rgb>files d'attente de travail。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 );famille de polices : " operator mono consolas monaco menlo monospace break-all rgb>tasklets.work queues。否则使用softirq或tasklets.

Work queues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：

在使用上，工作队列与tasklet

Files d'attente de travail适用于需要分配 E/S的情况.

工作队列 的 相关 接口函数 ：

在使用上，工作队列

与tasklet是类似的：

🎜🎜🎜🎜🎜🎜🎜

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!