Linux设备驱动程序之 tasklet

2022-11-29 08:03:45

多数情况下，为了控制一个寻常的硬件设备，tasklet机制都是实现自己下半部的最佳选择；tasklet可以动态创建，使用方便，执行起来还算快；

声明tasklet

tasklet既可以静态的创建，也可以动态的创建；如果准备静态的创建一个tasklet，可以使用下面的两个宏之一：

1 #define DECLARE_TASKLET(name, func, data) \
2 struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(0), func, data }
3 
4 #define DECLARE_TASKLET_DISABLED(name, func, data) \
5 struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(1), func, data }

两个宏都能根据给定的名称静态的创建一个tasklet_struct结构；当该tasklet被调度以后，给定函数func会被执行，它的参数是data；前面一个宏创建的tasklet的引用计数设置为0，该tasklet处于激活状态；另一个宏引用计数为1，该tasklet处于禁止状态；

tasklet处理程序

tasklet处理程序必须符合以下定义：

1 void tasklet_handler(ungigned long data)

因为靠软中断实现，所以tasklet不能睡眠；这意味着你不能再tasklet中使用信号量或者其他阻塞式的函数；由于tasklet运行时允许响应中断，所以必须做好预防工作，如果你的tasklet和中断处理程序之间共享了某些数据的话；两个相同的tasklet绝不会同时执行，这点和软中断不同，尽管两个不同的tasklet可以再两个处理器上同时执行；如果tasklet和其他的tasklet或者软中断共享了数据，就必须进行锁保护；

调度tasklet

通过调用tasklet_schedule()函数并传递给它们相应的tasklet_struct指针，该tasklet就会被调度以便执行；

1 void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)

在tasklet被调度以后，只要有机会它就会尽可能早的运行。在它还没有得到运行机会之前，如果有一个相同的tasklet又被调度了，那么它只会运行一次；如果这时它已经开始运行了，比如说在另外一个处理器上，那么这个新的tasklet会被调度并再次运行；作为一种优化措施，一个tasklet总在调度它的处理器上执行–这是希望能更好的利用处理器的高速缓存；

禁用启用tasklet

tasklet_disable()用来禁止某个指定的tasklet，如果该tasklet当前正在执行，这个函数会等到它执行完毕再返回；还可以调用tasklet_disable_nosync()，它也用来禁止指定的tasklet，不过它无需等待tasklet执行完毕，这么做通常不安全，因为无法估计tasklet是否仍在执行；调用tasklet_enable()可以激活一个tasklet，如果希望激活DECLARE_TASKLET_DISABLED()宏创建的tasklet，也需要调用这个函数；

1 void tasklet_disable_nosync(struct tasklet_struct *t)
2 void tasklet_disable(struct tasklet_struct *t)
3 
4 void tasklet_enable(struct tasklet_struct *t)

删除挂起tasklet

可以通过调用tasklet_kill()从挂起的队列中去掉一个tasklet，该函数的参数一个指向某个tasklet的tasklet_struct指针；在处理一个经常重新调度它自身的tasklet的时候，从挂起的队列中移除已调度的tasklet很有用；这个函数首先等待tasklet执行完毕，然后再将它移除；当然，没什么方法可以阻止其他地方的代码重新调度该tasklet；由于该函数可能引起休眠，所以禁止在中断上下文中使用；

1 void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t)

ksoftirq

每个处理器都有一组辅助处理软中断(和tasklet)的内核线程；当内核中出现大量的软中断的时候，这些内核线程就会辅助处理它们；

每个处理器都有一个处理线程，名字叫做ksoftirqd/n，区别在于n，它对应着处理器的编号；在一个双处理器上就有两个这样的线程，分别叫ksoftirq/0和ksoftirq/1；为了保证只要有空闲的处理器，就会处理软中断，所以每个处理器都会分配一个这样的线程；一旦初始化，就会执行死循环处理中断；只要有待处理的中断，ksoftirq就会调度do_softirq()去处理它们；当所有中断处理完成之后，内核线程将自己设置为TASK_INTERRUPTIBLE状态，以唤起调度程序选择其他可执行线程投入运行；

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