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软中断分析 最近工作繁忙,没有时间总结内核相关的一些东西。上次更新博客到了linux内核中断子系统。这次总结一下软中断,也就是softirq。之后还会总结一些tasklet、工作队列机制。 1. 为什么要软中断编写驱动的时候,一个中断产生之后,内核在中断处理函数中可能需要完成很多工作。但是中断处理函数的处理是关闭了中断的。也就是说在响应中断时,系统不能再次响应外部的其它中断。这样的后果会造成有可能丢失外部中断。于是,linux内核设计出了一种架构,中断函数需要处理的任务分为两部分,一部分在中断处理函数中执行,这时系统关闭中断。另外一部分在软件中断中执行,这个时候开启中断,系统可以响应外部中断。 关于软件中断的理论各种书籍都有介绍,不多叙述。而要真正体会软件中断的作用就必须从代码的角度来分析。我们做工作时候讲求的是professional,当一个人在某个领域一无所知的时候,我们称他为小白,偶,非苹果电脑。小白的脑子里充满了各种问题。慢慢的当这些疑惑解释完之后,小白就脱白了。此时,我们对这个领域的基本框架有了解,但这和professional还有一定的差距。再加以时日,逐渐融会贯通该领域才能达到专业的境界。 2. 什么时候触发处理软件中断说了这么多废话,赶快步入正题。初识软中断,脑子里肯定有不少的疑问,首先就是软件中断在什么地方被触发处理?这个问题的答案就是:一个硬件中断处理完成之后。下面的函数在处理完硬件中断之后推出中断处理函数,在irq_exit中会触发软件中断的处理。 asmlinkage void __exception asm_do_IRQ(unsigned int irq, structpt_regs *regs) { struct pt_regs *old_regs = set_irq_regs(regs); irq_enter(); /* * Some hardware gives randomly wrong interrupts. Rather * than crashing, do something sensible. */ if (irq >= NR_IRQS) handle_bad_irq(irq, &bad_irq_desc); else generic_handle_irq(irq); /* AT91 specific workaround */ irq_finish(irq); irq_exit(); set_irq_regs(old_regs); }这里要注意,invoke_softirq必须满足两个条件才能被调用到,一个就是不是在硬件中断处理过程中或者在软件中断处理中,第二个就是必须有软件中断处于pending状态。第二个好理解,有软件中断产生才去处理,没有就不处理。第一个就不好理解了。 /* * Exit an interrupt context. Process softirqs if needed and possible: */ void irq_exit(void) { account_system_vtime(current); trace_hardirq_exit(); sub_preempt_count(IRQ_EXIT_OFFSET); if (!in_interrupt() && local_softirq_pending()) invoke_softirq(); #ifdef CONFIG_NO_HZ /* Make sure that timer wheel updates are propagated */ rcu_irq_exit(); if (idle_cpu(smp_processor_id()) && !in_interrupt() && !need_resched()) tick_nohz_stop_sched_tick(0); #endif preempt_enable_no_resched(); }在linux系统的进程数据结构里,有这么一个数据结构 #define preempt_count() (current_thread_info()->preempt_count), 利用preempt_count可以表示是否处于中断处理或者软件中断处理过程中。 #define PREEMPT_MASK (__IRQ_MASK(PREEMPT_BITS) |
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