Linux内核研讨- 第五章
日期：2014-05-16 浏览次数：20746 次
Linux内核探讨-- 第五章
本文是个人分析《Linux内核设计与实现》而写的总结，欢迎转载，请注明出处：
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第五章--下半部和退后执行的工作
上一篇文章提到中断分为上半部和下半部，上半部称作中断处理程序。下半部处理的则是比较耗时的工作。那么为什么会出现下半部呢？
我们知道，中断是异步发生的，一旦CPU接收了中断，那么就必须处理，所以，就要打断当前执行的代码，如果当前执行的代码很重要，那么中断处理就不应该占据很长的时间，所以，在中断处理中把需要紧急处理的工作放在处理程序中，而把耗时的工作放在下半部执行。下半部执行的时机是不确定的，只是保证它不在当前执行就可以了，一般是放在中断处理程序返回后就会立即执行。这是出现下半部原因的第一个方面。
中断在执行时，最好的情况是屏蔽掉它那一条中断线，可是，很不幸的事总是会发生，有些中断会使用IRQF_DISABLED标志，那么，所有的中断都会被屏蔽。如果，中断处理是一项很耗时的工作，且这时会不停的出现中断，那么用户进程就会因此而饥饿，所以，需要找个方法来应付这种情况。
1.下半部执行的策略
下半部的执行在Linux内核不断完善的过程中，出现了一系列方法，由于有些方法早已经被淘汰了，所以，这里仅介绍在2.6内核中出现的处理方法。
在2.6内核中出现了三种策略。
软中断，tasklet，工作队列
下面，我就对这三种策略进行介绍。
2.软中断
这种策略最为高效，但是实际在使用中却用到的不多，因为我们需要处理同步问题，且不能在中断上下文中睡眠，所以，实现难度比较大。
它是在内核编译期间静态指定的，存在32个软中断，但是实际用到的只有9个。
软中断保留给系统中对时间要求最为严格以及最重要的下半部使用。
一个注册的软中断必须被标记以后才能够得到处理，最终系统会调用 do_softirq()，执行软中断，下面，让我们来看看它的执行代码：
void do_softirq(void)
{
__u32 pending;
unsigned long flags;
if (in_interrupt())
return;
local_irq_save(flags);
pending = local_softirq_pending();
if (pending)
__do_softirq();
local_irq_restore(flags);
}
{
__u32 pending;
unsigned long flags;
if (in_interrupt())
return;
local_irq_save(flags);
pending = local_softirq_pending();
if (pending)
__do_softirq();
local_irq_restore(flags);
}
可以看到，首先它会检查软中断位图，看看哪一位会被标记，如果那一位被标记，那么它所对应的处理程序就会执行，因为位图中存在32位，所以，这段程序是循环执行的，且最多会循环32次。
软中断允许同类型的软中断同时执行，这也是不好控制它的原因，这里牵扯到了内核同步的问题，这在以后的文章中会有所介绍。
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