workqueue、tasklet

 

 

Linux内核中断处理“下半部”机制（上）（超详细~） - 知乎 (zhihu.com)

 

 

• 内核把中断处理分为两部分：上半部(top-half)和下半部(bottom-half)，上半部 (就是中断服务程序)内核立即执行，而下半部(就是一些内核函数)留着稍后处理。
• 首先：一个快速的“上半部”来处理硬件发出的请求，它必须在一个新的中断产生之前终止。通常，除了在设备和一些内存缓冲区(如果你的设备用到了DMA，就不止这些)之间移动或传送数据，确定硬件是否处于健全的状态之外，这一部分做的工作很少。
• 第二：“下半部”运行时是允许中断请求的，而上半部运行时是关中断的，这是二者之间的主要区别。
• 内核到底什么时候执行下半部，以何种方式组织下半部？
• 这就是我们要讨论的下半部实现机制，这种机制在内核的演变过程中不断得到改进，在以前的内核中，这个机制叫做bottom-half(以下简称BH)。但是，Linux的这种bottom-half机制有两个缺点：

1. 在任意一时刻，系统只能有一个CPU可以执行BH代码，以防止两个或多个CPU同时来执行BH函数而相互干扰。因此BH代码的执行是严格“串行化”的。
2. BH函数不允许嵌套。

• 这两个缺点在单CPU系统中是无关紧要的，但在SMP系统中却是非常致命的。因为BH机制的严格串行化执行显然没有充分利用SMP系统的多CPU特点。为此，在2.4以后的版本中有了新的发展和改进，改进的目标使下半部可以在多处理机上并行执行，并有助于驱动程序的开发者进行驱动程序的开发。下面主要介绍3种2.6内核中的“下半部”处理机制：

1. 软中断请求(softirq)机制
2. 小任务(tasklet)机制
3. 工作队列机制

• 以上三种机制的比较如下图所示：