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前言
因为输入类设备的输入都是异步事件,因此一般使用中断来处理和响应。
中断处理程序处于中断上下文中,不能和用户空间数据交互(不能使用copy_to(from)_usr函数);中断处理程序不能交出CPU(不能休眠、不能schedule);ISR运行时间尽可能短,越长则系统响应特性越差。
一、中断上下半部
当中断处理程序比较长时,为了提高响应特性,linux内核处理中断的方案是:人为地将处理程序分为两部分,即中断上半部、中断下半部。其中中断上半部标记中断,调度下半部;下半部负责真正的操作(比如读取按键键值、从网卡读取缓冲数据等)。
二、中断下半部的两种实现机制
1、tasklet机制(小任务机制)
(1)tasklet机制的目的
tasklet机制的引入,主要是考虑到支持SMP,提高SMP多个cpu的利用率(不同的tasklet可以在不同的cpu上运行)。
(2)tasklet机制的特点
tasklet属于中断上下文,因此不能被阻塞,不能睡眠,不能被打断。
2、workqueue机制(工作队列机制)
(1)workqueue机制的特点
workqueue的突出特点是下半部会交给worker thead,因此下半部处于进程上下文,可以被重新调度,可以阻塞,也可以睡眠。
(2)workqueue的初始化方式
静态初始化:调用宏DECLARE_WORK,初始化中断的上半部,然后在中断上半部调用schedule_work()来启动中断下半部 。
动态初始化:调用宏INIT_WORK,初始化中断的上半部,然后在中断上半部调用queue_work()启动我们的中断下半部 。
3、如何选择中断下半部的实现机制
(1)必须立即进行紧急处理的极少量任务放入在中断的顶半部中
- 此时屏蔽了与自己同类型的中断,由于任务量少,所以可以迅速不受打扰地处理完紧急任务(除非优先级比自己高,被抢占了)。
(2)需要较少时间的中等数量的急迫任务放在tasklet中
- 此时不会屏蔽任何中断(包括与自己的顶半部同类型的中断),所以不影响顶半部对紧急事务的处理;
- 同时又不会进行用户进程调度,从而保证了自己急迫任务得以迅速完成。
(3)需要较多时间且并不急迫(允许被操作系统剥夺运行权)的大量任务放在workqueue中
- 此时操作系统会尽量快速处理完这个任务,但如果任务量太大,期间操作系统也会有机会调度别的用户进程运行,从而保证不会因为这个任务需要运行时间将其它用户进程无法进行。
(4)可能引起睡眠的任务放在workqueue中
- 因为在workqueue中睡眠是安全的。在需要获得大量的内存时、在需要获取信号量时,在需要执行阻塞式的I/O操作时,用workqueue很合适。
三、tasklet机制示例
1、tasklet相关接口介绍
2、代码示例
static irqreturn_t button_interrupt(int irq, void *dummy)
{ int flag;s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPH0(2), S3C_GPIO_SFN(0x0)); // input模式flag = gpio_get_value(S5PV210_GPH0(2));s3c_gpio_cfgpin(S5PV210_GPH0(2), S3C_GPIO_SFN(0x0f)); // eint2模式input_report_key(button_dev, KEY_LEFT, !flag);input_sync(button_dev);return IRQ_HANDLED;
}
使用方案的策略:
四、workqueue机制示例
include/linux/workqueue.h