Роберт Лав - Разработка ядра Linux

/*

* прерывания должны быть запрещены!

*/

raise_softirq_irqoff(NET_TX_SOFTIRQ);

Наиболее часто отложенные прерывания генерируются из обработчиков аппаратных прерываний. В этом случае обработчик аппаратного прерывания выполняет всю основную работу, которая касается аппаратного обеспечения, генерирует отложенное прерывание и завершается. После завершения обработки аппаратных прерываний ядро вызывает функцию do_softirq(). Обработчик отложенного прерывания выполняется и подхватывает работу с того места, где обработчик аппаратного прерывания ее отложил. В таком примере раскрывается смысл названий "верхняя половина" и "нижняя половина".

Тасклеты — это механизм обработки нижних половин, построенный на основе механизма отложенных прерываний. Как уже отмечалось, они не имеют ничего общего с заданиями (task). Тасклеты по своей природе и принципу работы очень похожи на отложенные прерывания. Тем не менее они имеют более простой интерфейс и упрощенные правила блокировок.

Решение о том, стоит ли использовать тасклеты, принять достаточно просто: в большинстве случаев необходимо использовать тасклеты. Как было показано в предыдущем разделе, примеры использования отложенных прерываний можно посчитать на пальцах одной руки. Отложенные прерывания необходимо использовать только в случае, когда необходима очень большая частота выполнений и интенсивно используется многопоточная обработка. Тасклеты используются в очень большом количестве случаев — они работают достаточно хорошо и их очень просто использовать.

Так как тасклеты реализованы на основе отложенных прерываний, они тоже являются отложенными прерываниями (softirq). Как уже рассказывалось, тасклеты представлены двумя типами отложенных прерываний: HI_SOFTIRQи TASKLET_SOFTIRQ. Единственная разница между ними в том, что тасклеты типа HI_SOFTIRQвыполняются всегда раньше тасклетов типа TASKLET_SOFTIRQ.

Тасклеты представлены с помощью структуры tasklet_struct. Каждый экземпляр структуры представляет собой уникальный тасклет. Эта структура определена в заголовочном файле в следующем виде.

struct tasklet_struct {

struct tasklet_struct *next; /* указатель на следующий

тасклет в списке */

unsigned long state; /* состояние тасклета */

atomic_t count; /* счетчик ссылок */

void (*func)(unsigned long); /* функция-обработчик тасклета */

unsigned long data; /* аргумент функции-обработчика тасклета */

);

Поле func— это функция-обработчик тасклета (эквивалент поля actionдля структуры, представляющей отложенное прерывание), которая получает поле dataв качестве единственного аргумента при вызове.

Поле stateможет принимать одно из следующих значений: нуль, TASKLET_STATE_SCHEDили TASLET_STATE_RUN. Значение TASKLET_STATE_SCHEDуказывает на то, что тасклет запланирован на выполнение, а значение TASLET_STATE_RUN— что тасклет выполняется. Для оптимизации значение TASLET_STATE_RUNможет использоваться только на многопроцессорной машине, так как на однопроцессорной машине и без этого точно известно, выполняется ли тасклет (действительно, ведь код, который выполняется, либо принадлежит тасклету, либо нет).

Поле countиспользуется как счетчик ссылок на тасклет. Если это значение не равно нулю, то тасклет запрещен и не может выполняться; если оно равно нулю, то тасклет разрешен и может выполняться в случае, когда он помечен как ожидающий выполнения.

Запланированные ( scheduled ) на выполнение тасклеты (эквивалент сгенерированных отложенных прерываний) [39] Это еще один пример плохой терминологии. Почему отложенные прерывания (softirq) генерируются (rise), а тасклеты (tasklet) планируются (schedule)? Кто знает? Оба термина означают, что обработчики нижних половин помечаются как ожидающие на выполнение и в скором времени будут выполнены. хранятся в двух структурах, определенных для каждого процессора: структуре tasklet_vec(для обычных тасклетов) и структуре tasklet_hi_vec(для высокоприоритетных тасклетов). Каждая из этих структур — это связанный список структур tasklet_struct. Каждый экземпляр структуры tasklet_structпредставляет собой отдельный тасклет.

Тасклеты могут быть запланированы на выполнение с помощью функций tasklet_schedule()и tasklet_hi_schedule(), которые принимают единственный аргумент— указатель на структуру тасклета— tasklet_struct. Эти функции очень похожи (отличие состоит в том, что одна использует отложенное прерывание с номером TASKLET_SOFTIRQ, а другая — с номером HI_SOFTIRQ). К написанию и использованию тасклетов мы вернемся в следующем разделе. А сейчас рассмотрим детали реализации функции tasklet_hi_schedule(), которые состоят в следующем.