Linux驱动开发-中断分层机制笔记 6

Posted 2022-11-21 hntea-hong

中断分层机制—tasklet

中断上下文

• 因为中断产生时会打断当前占用CPU的进程，为尽量提高进程的运行效率，不会卡顿，从而使中断服务程序分为顶半部和底半部两个部分

• 顶部分是用来处理应急事件，特别是硬件相关；之后将CPU使用权交个当前进程

• 底部分（不着急处理的，任务繁琐的）则等待CPU空闲时，既内核线程觉得有能力运行时才去执行。

注意事项

• i. 中断上下文代码绝对不可以停止运行

• 中断处理程序不能调用schedule_timeout()等随眠函数放弃CPU

• 在中断处理函数中调用一个内核API之前，应该仔细分析，确保内部不会触发阻塞等待.

• 为了中断处理函数中保存临界区，不能使用互斥体，应该使用自旋锁代替互斥体，只有在不得不用的时候采用

• 中断处理函数不能与用户空间直接交互数据，应为它们经由进程上下文与用户空间建立连接

• 中断函数不必是可重用的

• 中断函数可以被更高优先级IRQ的中断打断

a) 快速中断不可被打断：既执行快速中断时，处理器所有中断都会被屏蔽

b) 同步中断：有处理器本身执行某些指令产生；如：

• 异常：用于报告严重的运行时错误

  软中断：

2、中断分层实现,底半部处理方法

a) 任务：struct tasklet

b) 工作队列: struct work_struct

c) 软中断:

3、tasklet 编程实现相关函数

a) 数据结构：

struct tasklet_struct


    struct tasklet_struct *next;

    unsigned long state;

    atomic_t count;

    void (*func)(unsigned long); /*需要驱动完成的函数*/

    unsigned long data; /*传递给func函数？*/

;

b) 主要特征

   Main feature differing them of generic softirqs: tasklet

   is running only on one CPU simultaneously.

   Main feature differing them of BHs: different tasklets

   may be run simultaneously on different CPUs.

c) 定义tasklet：struct tasklet my_tasklet

d) 定义处理函数：void my_tasklet_func(unsigned long)

e) 关联tasklet 和处理函数：

 DECLARE_TASKLET(my_tasklet,my_tasklet_func,data);

解释：将my_tasklet 与处理函数绑定，并将data作为参数传递给my_task_func

f) 调度（交给系统自行处理）：tasklet_schedule(&my_tasklet)

4、使用tasklet作为中断底半部的设备驱动程序模板

/*1.定义结构体*/

struct tasklet_struct my_tasklet;

/*2.编写底半部函数*/

void xxx_do_tasklet(unsigned long x)



...



/*3.关联函数*/

DECLARE_TASKLET(my_tasklet,xxx_do_tasklet,0);

/*4.中断处理顶半部*/

static irqreturn_t xxx_interrupt(int irq, void *dev_id)



...

/*提交takslet并启动调度*/

  tasklet_schedule(&my_tasklet);

...



/*5.模块加载*/

module_init(xxxx)



  .....

/*申请中断*/

       ......



/*6.模块卸载*/

module_exit(yyyy)



/*释放中断*/

Takslet驱动测试–【无中断测试】

/**********************************

作者：hntea

时间：2016/3/14

驱动功能：tasklet 模板功能测试

**********************************/



#include<linux/init.h>

#include<linux/module.h>

#include<linux/interrupt.h>

#include<linux/time.h>

/*定义 tasklet */

struct tasklet_struct my_tasklet;



/*定义服务函数,任务提交后只执行一次*/

static void my_taskfunc(unsigned int x)



    printk("I am taskfunc\\n");

    printk("My argument is:%d\\n",x);





/*关联结构体和服务函数*/

DECLARE_TASKLET(my_tasklet,my_taskfunc,1);

static int irqTask_init(void)



     tasklet_schedule(&my_tasklet); /*一般提交任务在中断处理函数中提交，实现分层*/

    return 0;



static void irqTask_exit(void)






MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Hntea");
module_init(irqTask_init);
module_exit(irqTask_exit);