为什么可能导致睡眠的函数都不能在中断上下文中使用

为什么可能导致睡眠的函数都不能在中断上下文中使用

 

 

中断发生以后，CPU跳到内核设置好的中断处理代码中去，由这部分内核代码来处理中断。这个处理过程中的上下文就是中断上下文。

为什么可能导致睡眠的函数都不能在中断上下文中使用呢？首先睡眠的含义是将进程置于“睡眠”状态，在这个状态的进程不能被调度执行。然后，在一定的时机，这个进程可能会被重新置为“运行”状态，从而可能被调度执行。可见，“睡眠”与“运行”是针对进程而言的，代表进程的task_struct结构记录着进程的状态。内核中的“调度器”通过task_struct对进程进行调度。
但是，中断上下文却不是一个进程，它并不存在task_struct，所以它是不可调度的。所以，在中断上下文就不能睡眠。

那么，中断上下文为什么不存在对应的task_struct结构呢？
中断的产生是很频繁的（至少每毫秒（看配置，可能10毫秒或其他值）会产生一个时钟中断），并且中断处理过程会很快。如果为中断上下文维护一个对应的task_struct结构，那么这个结构频繁地分配、回收、并且影响调度器的管理，这样会对整个系统的吞吐量有所影响。

但是在某些追求实时性的嵌入式linux中，中断也可能被赋予task_struct结构。这是为了避免大量中断不断的嵌套，导致一段时间内CPU总是运行在中断上下文，使得某些
优先级非常高的进程得不到运行。这种做法能够提高系统的实时性，但是代价中吞吐量的降低。