Linux 中断下半部tasklet
tasklet
tasklet 是中断下半部的一种实现机制，主要用于小任务处理，耗时较短、不能阻塞的任务，用tasklet处理较合适。对于耗时较长，可以用work queue（工作队列）来处理。
tasklet和内核定时器timer_list都是通过软中断方式来实现的。
tasklet结构体
中断下半部用结构体tasklet_struct来表示
#include <linux/interrupt.h>
struct tasklet_struct
{
struct tasklet_struct *next;
unsigned long state;
atomic_t count;
void (*func)(unsigned long);
unsigned long data;
};
其中，state有2位：
1）bit0：表示TASKLET_STATE_SCHED
等于1，表示已经执行了tasklet_schedule，该把tasklet放入队列了。tasklet_schedule会判断该位，如果已经等于1，那么它就不会再次把tasklet放入队列。
2）bit1：表示TASKLET_STATE_RUN
等于1，表示正在运行tasklet中的func函数。函数执行完毕后，内核会把该位清0。
count表示该tasklet是否使能：值0表示使能了，非0表示被禁止了。对于count非0的tasklet，func()不会被执行。
data 是传递给func()的参数。
初始化tasklet_strcut
宏初始化tasklet_struct
#define DECLARE_TASKLET(name, func, data) \
struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(0), func, data };
#define DECLARE_TASKLET_DISABLED(name, func, data) \
struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(1), func, data };
使用DECLARE_TASKLET定义的tasklet结构体，它是使能的。
使用DECLARE_TASKLET_DISABLED定义的tasklet结构体，它是禁止的。使用之前要先调用tasklet_enable使能之。
也可用函数tasklet_init()初始化tasklet结构体：
tasklet_init(struct tasklet_struct *t,
void (*func)(unsigned long), unsigned long data);
使能/禁止tasklet
tasklet_enable将count加1；tasklet_disable将count减1。
static inline void tasklet_enable(struct tasklet_struct *t); // 使能
static inline void tasklet_disable(struct tasklet_struct *t); // 禁止
调度tasklet
将tasklet放入链表，并设置它的TASKLET_STATE_SCHED状态为1。
static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t);
kill tasklet
从链表中删除tasklet。如果一个tasklet未被调度，tasklet_kill会将它的TASKLET_STATE_SCHED状态清0；如果一个tasklet已被调度，tasklet_kill会等待它执行完毕，再把它的TASKLET_STATE_SCHED状态清0。
通常，在卸载驱动程序（module_exit）时，调用task_kill。
tasklet_kill_immediate 与tasklet_kill区别是，前者会立即移除tasklet，二不论tasklet是否处于TASKLET_STATE_SCHED状态。
void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t); // 移除tasklet
void tasklet_kill_immediate(struct tasklet_struct *t, unsigned int cpu); // 立即移除tasklet
tasklet使用方法
先定义tasklet实例，需要使用时调用tasklet_schedule，驱动卸载前调用tasklet_kill。tasklet_schedule只是将tasklet放入内核队列，其func函数会在软中断执行过程中被调用。
tasklet内部实现机制
前面讲过，tasklet是通过软中断实现，属于TASKLET_SOFTIRQ类型的软中断。入口函数tasklet_action。
// kernel/softirq.c
void __init softirq_init(void)
{
int cpu;
for_each_possible_cpu(cpu) {
per_cpu(tasklet_vec, cpu).tail =
&per_cpu(tasklet_vec, cpu).head;
per_cpu(tasklet_hi_vec, cpu).tail =
&per_cpu(tasklet_hi_vec, cpu).head;
}
open_softirq(TASKLET_SOFTIRQ, tasklet_action); // 注册TASKLET_SOFTIRQ类型软中断(普通软中断)及其处理函数
open_softirq(HI_SOFTIRQ, tasklet_hi_action); // 高优先级软中断
}
在软中断的初始化（softirq_init）末尾，通过open_softirq注册TASKLET_SOFTIRQ类型的软中断（即tasklet）及其处理函数（即tasklet_action）。
驱动程序调用tasklet_schedule时，会设置tasket的state为TASKLET_STATE_SCHED，并把它放入某个链表：
static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)
{
// 1. 如果未设置为SCHED，则设置为SCHED并放入队列
if (!test_and_set_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state)) // 设置tasklet.state为TASKLET_STATE_SCHED
__tasklet_schedule(t);
}
void __tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)
{
unsigned long flags;
local_irq_save(flags); // 保存中断
// 2. 放入队列
t->next = NULL;
*__this_cpu_read(tasklet_vec.tail) = t;
__this_cpu_write(tasklet_vec.tail, &(t->next));
raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ); // 唤醒中断, 会导致调用该类型软中断对应的处理函数
local_irq_restore(flags); // 恢复中断到flags状态
}
EXPORT_SYMBOL(__tasklet_schedule);
产生硬件中断时，讹你好处理完硬件中断后，会处理软中断。对于TASKLET_SOFTIRQ软中断，会调用tasklet_action函数。
执行过程是：从队列中找到tasklet，进行状态判断后执行func函数，从队列中删除tasklet。
可知：
1）tasklet_schedule 调度tasklet时，其中的函数并不会立即执行，而只是把tasklet放入队列；
2）调用一次tasklet_schedule，只会导致tasklet的函数被执行一次；
3）如果tasklet的函数尚未执行，多次调用tasklet_schedule也是少的，只会放入队列一次。
普通软中断处理函数tasklet_action：
static __latent_entropy void tasklet_action(struct softirq_action *a)
{
struct tasklet_struct *list;
local_irq_disable();
list = __this_cpu_read(tasklet_vec.head);
__this_cpu_write(tasklet_vec.head, NULL);
__this_cpu_write(tasklet_vec.tail, this_cpu_ptr(&tasklet_vec.head));
local_irq_enable();
while (list) {
struct tasklet_struct *t = list;
list = list->next; // 1. 从列表中去除每一项
if (tasklet_trylock(t)) {
if (!atomic_read(&t->count)) {
// 2. 判断：如果不是SCHED状态，就是有BUG
if (!test_and_clear_bit(TASKLET_STATE_SCHED,
&t->state))
BUG();
t->func(t->data); // 3. 执行tasklet的func
tasklet_unlock(t);
continue;
}
tasklet_unlock(t);
}
local_irq_disable();
// 4. 从队列中取出
t->next = NULL;
*__this_cpu_read(tasklet_vec.tail) = t;
__this_cpu_write(tasklet_vec.tail, &(t->next));
__raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
local_irq_enable();
}
}
