Linux软中断的实现Word格式.docx
《Linux软中断的实现Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Linux软中断的实现Word格式.docx（4页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
复制代码NR_SOFTIRQS是最大软中断向量数，内核支持的所有软中断如下：
enum{HI_SOFTIRQ=0,TIMER_SOFTIRQ,NET_TX_SOFTIRQ,NET_RX_SOFTIRQ,BLOCK_SOFTIRQ,TASKLET_SOFTIRQ,SCHED_SOFTIRQ,HRTIMER_SOFTIRQ,RCU_SOFTIRQ,/*PreferableRCUshouldalwaysbethelastsoftirq*/NR_SOFTIRQS};
复制代码好像后为为RPS新增了一个，不过这我的内核版本偏低。
1.2激活当需要调用软中断时，需要调用raise_softirq函数激活软中断，这里使用术语“激活”而非“调用”，是因为在很多情况下不能直接调用软中断。
所以只能快速地将其标志为“可执行”，等待未来某一时刻调用。
为什么“在很多情况下不能直接调用软中断”?
试想一下下半部引入的理念，就是为了让上半部更快地执行。
如果在中断程序代码中直接调用软中断函数，那么就失去了上半部与下半部的区别，也就是失去了其存在的意义。
内核使用一个名为__softirq_pending的位图来描述软中断，每一个位对应一个软中断,位图包含在结构irq_stat中：
typedefstruct{unsignedint__softirq_pending;
……}____cacheline_alignedirq_cpustat_t;
DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED（irq_cpustat_t,irq_stat）;
复制代码宏or_softirq_pending用于设置相应的位（位或操作）：
#defineor_softirq_pending（x）percpu_or（irq_stat.__softirq_pending,（x））复制代码local_softirq_pending用于取得整个位图（而非某一位）：
#definelocal_softirq_pending（）percpu_read（irq_stat.__softirq_pending）复制代码宏__raise_softirq_irqoff是or_softirq_pending的包裹：
#define__raise_softirq_irqoff（nr）do{or_softirq_pending（1UL&
lt;
&
（nr））;
}while（0）复制代码raise_softirq_irqoff通过调用__raise_softirq_irqoff实现激活软中断，它的参数nr即位软中断对应的位图槽位：
/**Thisfunctionmustrunwithirqsdisabled!
*/inlinevoidraise_softirq_irqoff（unsignedintnr）{//置位图，即标记为可执行状态__raise_softirq_irqoff（nr）;
/**Ifwe'
reinaninterruptorsoftirq,we'
redone*（thisalsocatchessoftirq-disabledcode）.Wewill*actuallyrunthesoftirqoncewereturnfrom*theirqorsoftirq.**Otherwisewewakeupksoftirqdtomakesurewe*schedulethesoftirqsoon.*///设置了位图后，可以判断是否已经没有在中断上下文中了，如果没有，则是一个立即调用软中断的好时机。
//in_interrupt另一个作用是判断软中断是否被禁用。
//wakeup_softirqd唤醒软中断的守护进程ksoftirq。
if（!
in_interrupt（））wakeup_softirqd（）;
}复制代码现在可以来看"
激活"
软中断的所有含义了，raise_softirq函数完成这一操作：
voidraise_softirq（unsignedintnr）{unsignedlongflags;
//所有操作，应该关闭中断，避免嵌套调用local_irq_save（flags）;
raise_softirq_irqoff（nr）;
local_irq_restore（flags）;
}复制代码可见，激活的操作，主要是两点：
1&
gt;
、最重要的，就是置相应的位图，等待将来被处理；
2&
、如果此时已经没有在中断上下文中，则立即调用（其实是内核线程的唤醒操作），现在就是将来；
2、调度时机是的，除了raise_softirq在，可能会（嗯，重要的是“可能”）通过wakeup_softirqd唤醒ksoftirqd外，还得明白软中断的其它调用时机。
A、当do_IRQ完成了I/O中断时调用irq_exit:
#ifdef__ARCH_IRQ_EXIT_IRQS_DISABLED#defineinvoke_softirq（）__do_softirq（）#else#defineinvoke_softirq（）do_softirq（）#endifvoidirq_exit（void）{account_system_vtime（current）;
trace_hardirq_exit（）;
sub_preempt_count（IRQ_EXIT_OFFSET）;
in_interrupt（）&
amp;
local_softirq_pending（））invoke_softirq（）;
//调用软中断复制代码B、如果系统使用I/OAPIC，在处理完本地时钟中断时：
void__irq_entrysmp_apic_timer_interrupt（structpt_regs*regs）{……irq_exit（）;
……}复制代码C、local_bh_enablelocal_bh_enable就是打开下半部，当然重中之中就是软中断了：
voidlocal_bh_enable（void）{_local_bh_enable_ip（（unsignedlong）__builtin_return_address（0））;
}staticinlinevoid_local_bh_enable_ip（unsignedlongip）{……if（unlikely（!
local_softirq_pending（）））do_softirq（）;
……}复制代码D、在SMP中，当CPU处理完被CALL_FUNCTION_VECTOR处理器间中断所触发的函数时：
唔，对多核中CPU的之间的通信不熟，不太清楚这个机制……3、do_softirq不论是哪种调用方式，最终都会触发到软中断的核心处理函数do_softirq，它处理当前CPU上的所有软中断。
内核将软中断设计尽量与平台无关，但是在某些情况下，它们还是会有差异，先来看一个x8632位的do_softirq版本：
asmlinkagevoiddo_softirq（void）{unsignedlongflags;
structthread_info*curctx;
unionirq_ctx*irqctx;
u32*isp;
//软中断不能在中断上下文内嵌套调用。
中断处理程序或下半部采用的是"
方式。
if（in_interrupt（））return;
//禁止中断，保存中断标志local_irq_save（flags）;
//内核使用一个CPU位图，确实几个软中断可以同时在不同的CPU上运行，包括相同的软中断。
例如，//NET_RX_SOFTIRQ可以同时跑在多个处理器上。
//local_softirq_pending用于确定当前CPU的所有位图是否被设置。
即是否有软中断等待处理。
//回想一下经常发生的网卡接收数据处理：
当网卡中断落在哪一个CPU上时，与之相应的软中断函数就会在其上执行。
//从这里来看，实质就是哪个网卡中断落在相应的CPU上，CPU置其软中断位图，这里做相应的检测（这里local_softirq_pending只//是一个总的判断，后面还有按位的判断），检测到有相应的位，执行之if（local_softirq_pending（））{//取得线程描述符curctx=current_thread_info（）;
//构造中断上下文结构，softirq_ctx是每个CPU的软中断上下文//staticDEFINE_PER_CPU（unionirq_ctx*,softirq_ctx）;
//这里先取得当前CPU的软中断上下文，然后为其赋初始值——保存当前进程和栈指针irqctx=__get_cpu_var（softirq_ctx）;
irqctx-&
tinfo.task=curctx-&
task;
tinfo.previous_esp=current_stack_pointer;
/*buildthestackframeonthesoftirqstack*///构造中断栈帧isp=（u32*）（（char*）irqctx+sizeof（*irqctx））;
//call_on_stack切换内核栈，并在中断上下文上执行函数__do_softirqcall_on_stack（__do_softirq,isp）;
/**Shouldnthappen,wereturnedaboveifin_interrupt（）:
*/WARN_ON_ONCE（softirq_count（））;
}//恢复之local_irq_restore（flags）;
}复制代码当配置了CONFIG_4KSTACKS，每个进程的thread_union只有4K，而非8K。
发生中断时，内核栈将不使用进程的内核栈，而使用每个cpu的中断请求栈。
内核栈将使用每个cpu的中断请求栈，而非进程的内核栈来执行软中断函数：
staticvoidcall_on_stack（void*func,void*stack）{asmvolatile（"
xchgl%%ebx,%%esp\n"
//交换栈指针，中断栈帧的指针stack做为传入参数（%ebx），交换后esp是irq_ctx的栈顶，ebx是进程内核栈的栈"
call*%%edi\n"
//调用软中断函数"
movl%%ebx,%%esp
升级会员 