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------------------------------------------ 转载请注明出处:http://lullaby2005./ ------------------------------------------ 一、为什么要进入tasklet 我们在softirq的文章中分析过，在SMP系统中，任何一个处理器在响应外设中断请求，完成中断上半部处理后，都可以调用函数do_softirq()来处理构建在softirq机制上的下半部。也就是说，softirq处理函数在SMP系统中是可以并行执行的，这要求使用softirq机制的下半部必须是多处理器可重入的。这对于一般的驱动程序开发者而言， 事情会变得复杂化、难度增大。为了降低驱动开发难度必须提供一套有效的机制，tasklet就是为了解决这一问题而出现的。 二、tasklet实现分析 1. 一个实例 #include #include #include #include #include #include #include static struct tasklet_struct my_tasklet; /*定义自己的tasklet_struct变量*/ static void tasklet_handler (unsigned long data) { printk(KERN_ALERT “tasklet_handler is running.\n”); } static int __init test_init(void) { tasklet_init(&my_tasklet, tasklet_handler, 0); /*挂入钩子函数tasklet_handler*/ tasklet_schedule(&my_tasklet); /* 触发softirq的TASKLET_SOFTIRQ,在下一次运行softirq时运行这个tasklet*/ return 0; } static void __exit test_exit(void) { tasklet_kill(&my_tasklet); /*禁止该tasklet的运行*/ printk(KERN_ALERT “test_exit running.\n”); } MODULE_LICENSE(“GPL”); module_init(test_init); module_exit(test_exit); 运行结果如图：  2. 实现分析 我们就从上面这个实例入手来分析tasklet的实现， 在init中，通过函数tasklet_init()来初始化自己需要注册到系统中的tasklet结构： void tasklet_init(struct tasklet_struct *t, void (*func)(unsigned long), unsigned long data) { t->next = NULL; t->state = 0; atomic_set(&t->count, 0); t->func = func; t->data = data; } 很简单，只是初始化tasklet_struct的各个字段，挂上钩子函数。 然后，通过函数tasklet_schedule()来触发该tasklet static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t) { /*如果需要调度的tasklet的state不为TASKLET_STATE_SCHED，则触发之。这样，就保证了多个cpu不可能同时运行同一个tasklet，因为如果一个tasklet被调度过一次，那么它的state字段就会被设置TASKLET_STATE_SCHED标记，然后插入per-cpu变量的链表中。如果这时另外一个cpu也去调度该tasklet，那么就会在下面的if语句中被挡掉，不会运行到__tasklet_schedule()，从而不会插入到另外这个cpu的per-cpu变量的链表中，就不会被运行到。所以这里是保证了tasklet编写的函数不用是可重入的，这样就方便了编程人员。(注意，softirq机制需要编写可重入的函数)*/ if (!test_and_set_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state)) __tasklet_schedule(t); } 我们来看__tasklet_schedule()的实现： void fastcall __tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t) { unsigned long flags; local_irq_save(flags); /*把需要添加进系统的自己编写的struct tasklet_struc加入 到per-cpu变量tasklet_vec的本地副本的链表的表头中*/ t->next = __get_cpu_var(tasklet_vec).list; __get_cpu_var(tasklet_vec).list = t; raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ); /*触发softirq的TASKLET_SOFTIRQ*/ local_irq_restore(flags); } 这段代码也非常简单，只是把自己要注册到系统中的tasklet_struct挂入到per-cpu变量tasklet_vec的list中而已，这里是挂到链表首部。因为需要修改per-cpu变量tasklet_vec的list的值，为了防止中断处理程序也去修改这个值，所以要加自旋锁，为了保持数据的一致性。 然后通过raise_softirq_irqoff()设置低优先级的tasklet对应的softirq标记，以便cpu在运行softirq的时候运行到tasklet，因为tasklet是凌驾在softirq机制之上的。 OK，这里就完成了我们自己的my_tasklet的注册和触发对应的softirq，那我们现在就应该分析tasklet的运行了。 我们前面提到，tasklet是凌驾在softirq机制之上的。还记得前面说到了Linux中有六种softirq，优先级最高的是HI_SOFTIRQ，优先级最低的是TASKLET_SOFTIRQ,一般情况下我们是利用TASKLET_SOFTIRQ来实现tasklet的功能。 open_softirq(TASKLET_SOFTIRQ, tasklet_action, NULL);中定义了处理tasklet的处理函数tasklet_action.所以我们要分析这个函数的实现： static void tasklet_action(struct softirq_action *a) { struct tasklet_struct *list; /*把per-cpu变量tasklet_vec的本地副本上的list设置为NULL, 由于这里要修改per-cpu变量，为了防止中断处理程序 或者内核抢占造成该数据的不一致性，所以这里禁止中断再修改数据 ，然后再开启中断.(注意，关闭本地中断的副作用就是禁止内核抢占， 因为内核抢占只有两个时间点: 1.中断返回到内核态;2.手动使能内核抢占。 明显程序员不会在临界区内手动使能内核抢占，所以关闭本地中断的 副作用就是禁止内核抢占)*/ local_irq_disable(); list = __get_cpu_var(tasklet_vec).list; __get_cpu_var(tasklet_vec).list = NULL; local_irq_enable(); /*遍历tasklet链表，让链表上挂入的函数全部执行完成*/ while (list) { struct tasklet_struct *t = list; list = list->next; if (tasklet_trylock(t)) { if (!atomic_read(&t->count)) { if (!test_and_clear_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state)) BUG(); t->func(t->data); /*真正运行user注册的tasklet函数的地方*/ tasklet_unlock(t); continue; } tasklet_unlock(t); } /*这里相当于把tasklet的list指针从链表中后移了(可以自行画图分析), 所以刚才运行过的tasklet回调函数以后不会再次运行，除非用于再次 通过tasklet_schedule()注册之*/ local_irq_disable(); t->next = __get_cpu_var(tasklet_vec).list; __get_cpu_var(tasklet_vec).list = t; __raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ); /*再一次触发tasklet对应的softirq，使下次系统运行softirq时能运行到tasklet*/ local_irq_enable(); } } 运行流程是不是很简单呢？呵呵。只要注意到加锁的时机就OK了！ 三、总结 Tasklet与一般的softirq的比较重要的一个区别在于: softirq处理函数需要被编写成可重入的，因为多个cpu可能同时执行同一个softirq处理函数，为了防止数据出现不一致性，所以softirq的处理函数必须被编写成可重入。最典型的就是要在softirq处理函数中用spinlock保护一些共享资源。而tasklet机制本身就保证了tasklet处理函数不会同时被多个cpu调度到。因为在tasklet_schedule()中，就保证了多个cpu不可能同时调度到同一个tasklet处理函数，这样tasklet就不用编写成可重入的处理函数，这样就大大减轻了kernel编程人员的负担。 本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog./u3/96958/showart_1959111.html |
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