7.Bottom halves and Deferring Work

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    中断句柄只是中断处理的第一部分，因为下面一些限制，必须要有另外一部分来完整的处理中断：
    1.中断句柄是异步运行的，只要发生中断就会进入中断句柄，而中断的发生是异步的，也就是说随时可以发生。因此中断句柄可能会中断一些正在执行的重要代码，包括另外一个中断句柄。因此，中断浔?枰?】赡芸斓拇?斫崾??lt;/FONT>
    2.中断句柄运行时需要关中断，最好情况是禁止了当前的中断级（未设置SA_INTERRUPT)，最坏的情况是所有的中断被中断(设置SA_INTERRUPT）。当然，关中断只是运行中断句柄时必要的步骤，适当的时候还是需要打开的。同样这也决定了中断句柄要尽快结束。
    3.中断句柄一般都是时间紧迫的任务，因为他们处理的是硬件。
    4.中断句柄不运行在进程上下文，因此不能被堵塞。
    因此，中断处理分成了两部分，第一部分就是中断句柄(top halves)，一旦发生中断就必须执行；第二部分叫做bottom halves，用来处理剩下的那些不那么紧急的工作，目的很简单，就是让中断句柄尽可能快的返回。
    当然，中断句柄必须做些事情，比如确认收到中断，以及从硬件复制数据，这些事情是时间敏感的，因此必须在中断句柄中进行。
    剩下的事情就轮到bottom halves了，比如处理复制到内存的数据，什么是剩下的事情并没有硬性的规定，完全取决于驱动程序的作者。一般来说虽然不能认为哪一种划分是错的，但很容易能够找到次优解，基本原则就是尽可能减少中断句柄的持续时间。
    这是划分工作的一些小提示：
    1.如果工作是时间敏感的，放到中断句柄中。
    2.如果工作是与硬件本身相关的，放到中断句柄中。
    3.如果工作需要确保不被其他中断（尤其是同一个中断）中断，放到中断句柄中。（好吧，第一个中断是名词，表示除了正在处理的中断外发生的新的中断，第二个中断指的是正在处理一个中断是，又发生了一个同样的中断，第三个中断是动词。）
    4.其他的，放到bottom halves。
    写驱动程序时应该问问自己：哪些是必须放到中断句柄的，哪些是可以放到bottom halves里的。
    到这里应该已经清楚为什么要把中断处理分成两部分，不过bottom halves 要在什么时候调用？当然是在从现在开始将来系统不那么忙的某个时候。通常bottom halves总是在中断句柄返回之后马上运行，这个时候所有的中断都是打开的，因此bottom halves也还是有可能会被新中断打断的，不过对于处理器来说，100ms也是很长的时间了。
    Linux的发展史上出现了许多bottom halves处理机制，即便是现在的2.6内核，也有3种机制在同时使用，既然能同时存在，自然是各有用途，或者说各有各适合的场合。
    在早期，linux只有一个bottom halves,下面用BH来代替，这是个很简单的接口，当然也很适合那个时代。BH提供了一个静态创建的列表，包括32个BH，这样就可以使用一个32位的整型位图来标志。每一个BH都是全局同步的，也就是说无论什么情况下都只能有一个BH执行，即使在不同的处理器上也不能有第二个BH存在。这很容易通过刚才说的位图来控制。这个接口是容易使用但不灵活的，简单但是一个瓶颈。
    再后来，出现了task queues。内核定义了一个队列族，每一个队列包含了一个函数列表。驱动程序可以把需要调用的函数注册到某一个合适的队列中，排队的函数在某一个时间运行，这取决于位于哪一个队列中。Task queues还是不够灵活，仍然不能取代BH，对于处理像网络那样的performance-critical的子系统还是过于笨重。
   2.3开始引入了softirq和tasklet完全取代了BH。Softirq也是32个静态定义的bottom halves，不过与BH不同的是，softirq是可以同时在任一个处理器上运行的，即使是同样的两个同类型的也可以并发运行。Tasklet跟task没有关系，只是建立在softirq之上的，可以认为tasklet只是两个特殊的softirq。两个不同的tasklet可以在不同的处理器上并发运行，但是同样的tasklet不能同时运行。Tasklet是性能和易用性的一个很好的折中，对于大多数bottom-half处理来说，tasklet已经足够，softirq适合性能要求比较高的场合，如网络，scsi设备。另外，softirq是要在编译时静态注册的，而tasklet是可以动态注册的。
   2.5之后，work queue取代了task queue，这是运行在进程上下文的简单易用的一个方案。
    需要说明的是softirq只是一种bottom half机制。"Bottom half"是一个操作系统的通用名词，在linux中断处理体系中处理延期工作的机制都是bottom half。当然早期linux只有一种bottom half机制，这种机制也就被称为bottom half，或者BH，不过现在这种机制已经被丢弃。

to be continued...


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