Linux内核下半部实现机制---Tasklet详解

tasklet是基于软中断实现的一种下半部机制。tasklet和软中断在本质上很相似，行为表现也很相近。

tasklet的实现：

tasklet有两类软中断代表：HI_SOFTIRQ和TASKLET_SOFTIRQ，这两者之间唯一的实际区别在于，HI_SOFTIRQ类型的软中断先于TASKLET_SOFTIRQ类型的软中断执行。    

tasklet结构体，中定义：

    struct tasklet_struct {

        struct tasklet_struct *next;/*链表中的下一个tasklet。正是因为tasklet使用链表形式实现的，所以使得tasklet可以被动态的创建多个*/

        unsigned long state;/*tasklet的状态。三种取值：0、TASKLET_STATE_SCHED和TASKLET_STATE_RUN（只用于在多CPU 情况下进行优化使用，因为同种类型的tasklet处理程序在同一时间只能运行一个），单CPU上tasklet状态要么是0（没在运行），要么是 TASKLET_SATE_SCHED（正在运行）*/

        atomic_t count;/*引用计数器，用于标记tasklet是否为激活状态，只有当count为0时才会被激活运行*/

        void (*func)(unsigned long);/*tasklet的处理程序*/

        unsigned long data;/*传递给tasklet处理程序的参数*/

    };

tasklet的调度：

可以类比于softirq的触发，

    1）softirq通过raise_softirq或raise_softirq_irqoff函数触发软中断，而tasklet通过 tasklet_schedule（HI_SOFTIRQ也类似，以下均已TASKLET_SOFTIRQ为例）进行触发tasklet，当然必须首先得 触发TASKLET_SOFTIRQ软中断。

static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)

{

        if (!test_and_set_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state))//在同一时刻只能有一个tasklet在执行

                __tasklet_schedule(t);

}

void fastcall __tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)

{

        unsigned long flags;

        local_irq_save(flags);

        t->next = __get_cpu_var(tasklet_vec).list; //触发tasklet，其实就是把tasklet加到tasklet_vec链表中去

        __get_cpu_var(tasklet_vec).list = t;

        raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ); //触发软中断

        local_irq_restore(flags);

}

    2）softirq在执行时（do_softirq），流程为：关中断->获取待处理的softirq位图-->逐个执行softirq的处 理程序；tasklet也一样，由于tasklet是基于软中断的，所以也得通过do_softirq执行，当遍历到TASKLET_SOFTIRQ时， 执行tasklet_action函数。在tasklet_action函数中去处理待处理的tasklet。通过分析tasklet_action函 数，可以看出，其实现思路与do_softirq实现思路很相似：

static void tasklet_action(struct softirq_action *a)

{

        struct tasklet_struct *list;

        local_irq_disable(); //关中断

        list = __get_cpu_var(tasklet_vec).list; //获取待处理的tasklet链表

        __get_cpu_var(tasklet_vec).list = NULL; //将tasklet链表清空

        local_irq_enable(); //打开中断，意味着tasklet在执行的时候是可能被中断打断的。

        while (list) {//遍历链表，执行待处理的tasklet

                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);

                                tasklet_unlock(t);

                                continue;

                        }

                        tasklet_unlock(t);

                }

                local_irq_disable();

                t->next = __get_cpu_var(tasklet_vec).list;

                __get_cpu_var(tasklet_vec).list = t;

                __raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);

                local_irq_enable();

        }

}