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最近在阅读linux内核源码，把自己的一些理解发上来，一方面看到的朋友可以帮我指正我理解偏差的地方，别一方面也算是做一个简单的总结。 首先调用open_softirq（）函数来初始化软件中断处理函数，将软件中断处理函数根据软中断的下标号插入到softirq_vec数组中，实现过程很简单如下：1 2 3 4 void open_softirq（int nr， void （*action）（struct softirq_action *）） { softirq_vec[nr].action = action； } softirq_vec数据有32个元素，对应的是可以有32个软件中断，但实际上linux只是使用了其中的6个软中断，相应的每一个CPU都会有一个对应的32位的掩码__softirq_pending描述挂起的软中断，每一位对应一个软件中断，__soctirq_penging在irq_cpustat_t中定义，如下：@include/asm/hardirq.h 1 2 3 4 5 6 typedef struct { unsigned int __softirq_pending； unsigned long idle_timestamp； unsigned int __nmi_count； /* arch dependent */ unsigned int __irq_count； /* arch dependent */ } ____cacheline_aligned irq_cpustat_t；其中local_softirq_pending（）宏用于选择当前CPU所对应的__softirq_penging掩码。相关的宏如下：@include/linux/irq_cpustat.h 1 2 3 4 #define local_softirq_pending（） \ __IRQ_STAT（smp_processor_id（） ， __softirq_pending） #define __IRQ_STAT（cpu ， member） （irq_stat[cpu].member） 接着调用raise_softirq（）函数来激活软中断，函数如下：@kernel/softirq.c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 void raise_softirq（unsigned int nr） { unsigned long flags； /* 将eflags寄存器的IF标志保存到flags，并且禁用了本地CPU上的中断 */ local_irq_save（flags）； raise_softirq_irqoff（nr）； /* 根据flags变量的值恢复eflags寄存器的IF标志，重新打开本地CPU上的中断 */ local_irq_restore（flags）； } raise_softirq_irqoff（）函数必须是在禁止中断的情况下执行的，它首先调用__raise_softirq_irqoff（）宏激活软件中断，其实也就是设置当前CPU所对应的__softirq_pending所对应的软中断的位，以表示该软中断已激活。如果当前正处于中断或者软中断当中，那么raise_softirq_irqoff执行结束，否则的话就调用wakeup_softirqd（）函数激活ksoftirqd/n内核线程来处理软中断。 @kernel/softirq.c 1 2 3 4 5 6 7 inline void raise_softirq_irqoff（unsigned int nr） { __raise_softirq_irqoff（nr）； if （！in_interrupt（）） wakeup_softirqd（）； } __rarse_softirq_irqoff（）宏在/include/linux/interput.h中定义：1 2 3 4 #defome __raise_softirq_irqoff（nr） \ do{ or_softirq_pending（1UL << （nr））； } while（0） #define or_softirq_pending（x） （local_softirq_pending（） |= （x）） 其中local_softirq_pending（）宏已经在上面列出来了，我不太明白的是__raise_softirq_irqoff（）这个宏为什么要放到一个循环里面，它也只是执行了一次，不过linux既然这样写就一定有它的道理，慢慢再去研究吧。 这样软中断已经激活，其处理函数已经加入到了softirq_sec数组中，并且相应的标志位已经合适地设置，系统会周期性地检查已经挂起的软中断，当在local_softirq_pending（）中的某个位检测到挂起的软中断的时候，就会调用do_softirq（）函数对软中断进行处理。 do_softirq（）函数定义如下：@ kernel/softirq.h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 asmlinkage void do_softirq（void） { __u32 pending； unsigned long flags； if （in_interrupt（）） return； local_irq_save（flags）； pending = local_softirq_pending（）； if （pending） __do_softirq（）； local_irq_restore（flags）； }如果在中断上下文中调用了do_softirq函数或者禁用了软件中断，那么in_interrupt函数返回1，这时候do_softirq（）不做任何事情，否则，它会把eflags寄存器IF标志保存在flags中并禁用中断，然后将local_softirq_pending（）的值保存在pending变量中，检测pending的值，如果pending不为0，则表示pending的某一位被设置，当前CPU就有对应的挂起的软中断需要进行处理，调用__do_softirq（）对挂起的软中断进行处理，处理完成之后再根据flags变量的值恢复eflags寄存器并打开中断。 接下来看__do_softirq（）函数：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 asmlinkage void __do_softirq（void） { struct softirq_action *h； __u32 pending； int max_restart = MAX_SOFTIRQ_RESTART； int cpu； pending = local_softirq_pending（）； /* 增加preempt_count字段中软中断计数器的值， * 以此来禁用软中断，因为软件中断的可延迟函数 * 一般是在开中断的情况下执行的，这样就可能在__do_softirq 执行 * 的过程中有别一个__do_softirq的实例正在执行 * ，这样就会影响可延迟函数的串行化执行*/ __local_bh_disable（（unsigned long）__builtin_return_address（0））； restart： set_softirq_pending（0）； local_irq_enable（）； h = softirq_vec； do { if （pending & 1） { int prev_count = preempt_count（）； /* 执行软件中断处理函数 */ h->action（h）； if （unlikely（prev_count ！= preempt_count（））） { printk（KERN_ERR "huh， entered softirq %td %p" "with preempt_count %08x，" " exited with %08x？\n"， h - softirq_vec， h->action， prev_count， preempt_count（））； preempt_count（） = prev_count； } } h++； pending >>= 1； } while （pending）； /* 禁用本地软中断 */ local_irq_disable（）； pending = local_softirq_pending（）； if （pending && ——max_restart） goto restart； if （pending） wakeup_softirqd（）； _local_bh_enable（）； }内核循环地检测每一个pending的位，以处理当前位挂机的软件中断，为了防止内核在执行__do_softirq（）的过程中不停地有新的softirq产生，以导致内核无暇顾及其它，__do_softirq（）在循环检测的时候设置了外层循环的最大次数为10次，对pending的每一位检测10次之后如果pending的值仍不为0，则表示当前CPU仍有未处理的挂起的软件中断，这时候__do_softirq不再对它进行处理，而是唤醒内核线程ksoftirqd/n对它进行处理。 在函数开始的时候，先将软件中断的位图__softirq_pending保存在pending局部变量中，然后调用set_softirq_pending（0）以清空软中断位图，从而允许新的软中断的到来。接着调用local_irq_enable（）来激活软中断。【责编:eric】 |
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