LINUX软中断处理如何与BH函数关联的

在读LINUX情景分析时，总是忘记bh_base[]数组如何与bh_task_vec[]及softirq_vec[]联系的，因为如果不能理清这里的关系就不能真正了解LINUX软中断的精髓，更无法理清何时处理后半部bh函数，为此，写出这篇文章。我是无名小卒，写这些文章是为了与大家更好的交流，所以如果转载请说明出处

 

我们的重点是理解出这几个数组的关系，也就是说他们是怎么关联起来的，至于函数指针或者屏蔽位等内容可以参考LINUX内核情景分析书中的文字，他写的比较清晰，唯一就是明确指出这三个数组的关联。让我们开始理一下吧

首先我们先对bh_base[]这个数组看一下，

这个数组何时赋值的?如果想对这个数组赋值必须使用init_bh()函数，这个函数来完成对bh_base[]的赋值，书中借用sched_init()函数中调用的init_bh()为例说明了，是如何设置bh_base[]这个数组的。现在明白了bh_base[]的赋值。

bh_base[]数组是以前的老版本的一个数组，现在尽管已经赋值了函数，但是不会执行这个函数，因为还没有与我们上面提到的其他数组关联起来，如果想要使某一个bh函数得到执行，必须使其与其他数组关联或者说挂上钩才行。其实书中说“使bh_base[]数组关联到bh_task_vec[]数组的函数是mark_bh()”是错误的，mark_bh()这个函数调用了tasklet_hi_schedule()函数，他其实将bh_task_vec[]与tasklet_hi_vec[]队列头数组关联起来，使bh_task_vec[]中的元素同时插入到tasklet_hi_vec[]数组中。tasklet_hi_vec[]这个队列头数组是因不同的CPU个数为大小的，每个CPU有这样的一个队列头。从中看出这个队列头是专门用于bh函数执行的。上面我们说使bh_base[]与bh_task_vec[]数组关联的原因是因为：在软中断初始化函数中softirq_init()，它对bh_task_vec[]中的32个元素全部让其执行bh_action()这个函数，而这个bh_action()函数就是关联bh_base[]数组和bh_task_vec[]数组中桥梁。如果用图来看一下他们现在的关系

我们已经理清了tasklet_hi_vec[]数组是bh_base[]函数数组的关键，就来理它的脉搏

执行软中断处理时，会通过do_softirq()这个函数利用softirq_vec[]数组来调用task_hi_action()这个函数，task_hi_action()函数再通过tasklet_hi_vec[]队列头来调用bh_task_vec中的bh_action()函数，进而再执行bh_base[]数组中的bh函数。

那么softirq_vec[]数组是什么时候赋值的，它是在soft_init()调用open_softirq()赋值的于是我们画一图

同样我们可以看出另一条执行tasklet的路线

 

 

具体的tasklet的声明和注册可以参阅国防科技大学杨沙洲博士的文章《Linux 2.4.x内核软中断机制》http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/kernel/interrupt/

 

他在文章中说到

定义一个处理函数void my_tasklet_func(unsigned long);
1. DECLARE_TASKLET(my_tasklet,my_tasklet_func,data); /* 定义一个tasklet结构my_tasklet，与my_tasklet_func(data)函数相关联，相当于DECLARE_TASK_QUEUE() */
2. tasklet_schedule(&my_tasklet); /* 登记my_tasklet，允许系统在适当的时候进行调度运行，相当于queue_task(&my_task,&tq_immediate)和mark_bh(IMMEDIATE_BH) */

另外还提到task我就列出了看杨博士的文章吧

下面我们用键盘的实例说一下建立tasklet的过程

首先必须在驱动中声明一个全局的tasklet结构变量，这样是为了在中断处理中能够获得这个全局的tasklet结构变量。

static struct tasklet_struct key_tasklet;

我们还需要一个结构保存键值

struct IO_key {
 unsigned long prevjiffies ;
 int count; 
};

static struct IO_key key;

然后我们需要一个在后半部的处理程序，比如键盘为例

void key_tasklet(unsigned long arg)
{
 struct IO_key *data = (struct IO_key *)arg;
 unsigned long j=0;

 printk("\n**************key_tasklet_start*****************\n");
 j = jiffies;
 printk("time:%08lx  delta:%3li     inirq:%i    pid:%3i   cpu:%i   command:%s\n",
        j, j - data->prevjiffies, in_interrupt() ? 1 : 0,
        current->pid, smp_processor_id(), current->comm);
 printk("\n**************key_tasklet_end*****************\n");
｝

有了上面这些内容后，我们就可以建立自己的tasklet了，使用这个函数向内核注册登记，注意2.6的内核使用tasklet_init()而上面我们学习的是2.4内核的相关内容，二者完全一样原理

tasklet_init(&keytask , key_tasklet , (unsigned long)&key);

这样我们建立了键盘的后半部处理程序，可以用来转译键码，而前半部中断是为了查找到具体哪个键产生了中断。这样就把比较费时的处理工作由tasklet来完成了。