Linux下半部——谁先运行

yandongxiao

看博客有写到：一个软中断不会去抢占另一个软中断。
      个人理解如下：《Linux内核设计与实现》中提到，如果软中断存在共享数据，那么需要进行加锁保护，因为同类型的软中断可以同时在不同的CPU下运行。所以，一个软中断不会去抢占另一个软中断，这句话的是在一个CPU上吧？
       以下内容为个人猜想，不对的地方还请指正。假设硬件中断频繁发生，那么就会挤压了多个下半部（tasklet）在等待处理，这些tasklet应该是以队列的形式存放起来的。空闲的CPU从队列中取出一个tasklet进行处理，所以所有CPU都在处理软中断。 假设在一个CPU上，正在运行软中断A，此时来了一个中断，该中断处理也分为硬中断B和软中断B，硬中断B肯定可以抢占CPU运行。  那么接下来，执行软中断A还是软中断B呢？  是软中断A运行完以后，立即运行B，还是会放入队列当中啊？

humjb_1983

“一个软中断不会去抢占另一个软中断，这句话的是在一个CPU上吧？”---对的
软中断运行顺序的问题，记得：首先软中断是分类型的，比如网络、磁盘、定时器等，各类型有一定的优先顺序，其次同类的软中断，应该是以队列方式维护的，也就是FIFO。

smalloc

多处理器的同步只能依赖类似spinlock的机制.
2.6.13中采用test_and_set_bit保护每个用户自注册的tasklet在多处理器环境下自身序列化.非同一个定义的tasklet(以tasklet_init的执行来区分)仍然可以在多处理器上同时运行. 如果数据由同一个tasklet独享,那么就无需多处理器间保护.甚至,此版本中的tasklet_init是注册在per cpu变量中的,那么如果保证同一个CPU上注册的tasklet也是多处理器串行的,即使共享数据也无需要保护.而类似网络处理软中断,可以在多处理器上同时运行自身.(如果不考虑处理的数据包,则2个运行的实例完全相同).

smalloc

回复 1# yandongxiao


    软中断被中断,返回后会继续执行未完成的软中断. 硬中断可能和被打断的软中断使用同一个堆栈,硬中断返回时数据弹出堆栈,继续原先的软中断

iamlushu

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studying_linux

yandongxiao 发表于 2014-02-18 21:00
那么接下来，执行软中断A还是软中断B呢？  是软中断A运行完以后，立即运行B，还是会放入队列当中啊？

如果你这里的软中断时指softirq的话，那么：
查看了一下代码，流程应该是这样：
1. 当某CPU正在run softirq A，这时来了一个硬件中断，硬件中断打断软件中断；
2. 硬件中断在上半部raise了软中断B的pending标志；
3. 硬件中断运行完毕，call  irq_exit ：

1. void irq_exit(void)
   
2. {
   
3.         account_system_vtime(current);
   
4.         trace_hardirq_exit();
   
5.         sub_preempt_count(IRQ_EXIT_OFFSET);
   
6.         if (!in_interrupt() && local_softirq_pending())
   
7.                 invoke_softirq();
   
8. 
   
9.         rcu_irq_exit();
   
10. #ifdef CONFIG_NO_HZ
    
11.         /* Make sure that timer wheel updates are propagated */
    
12.         if (idle_cpu(smp_processor_id()) && !in_interrupt() && !need_resched())
    
13.                 tick_nohz_stop_sched_tick(0);
    
14. #endif
    
15.         preempt_enable_no_resched();
    
16. }
    

复制代码

4. 注意这里的代码：
        if (!in_interrupt() && local_softirq_pending())
                invoke_softirq();
是说如果现在的环境本身就是在中断中（软中断也是在中断环境中），那么!in_interrupt()就会返回false，那么就不会运行invoke_softirq()

5. 硬件中断继续返回到被打断的地方（即先前的softirq A的处理中），kernel继续运行softirq A。
请注意在step 2中kernel已经raise了softirq B的pending位，所以在函数__do_softirq中，会重新check到softirq B的bit，从而运行softirq B的action

1. restart:
   
2.         /* Reset the pending bitmask before enabling irqs */
   
3.         set_softirq_pending(0);
   
4. 
   
5.         local_irq_enable();
   
6. 
   
7.         h = softirq_vec;
   
8. 
   
9.         do {
   
10.                 if (pending & 1) {
    
11.                         int prev_count = preempt_count();
    
12.                         kstat_incr_softirqs_this_cpu(h - softirq_vec);
    
13. 
    
14.                         trace_softirq_entry(h, softirq_vec);
    
15.                         h->action(h);
    
16.                         trace_softirq_exit(h, softirq_vec);
    
17.                         if (unlikely(prev_count != preempt_count())) {
    
18.                                 printk(KERN_ERR "huh, entered softirq %td %s %p"
    
19.                                        "with preempt_count %08x,"
    
20.                                        " exited with %08x?\n", h - softirq_vec,
    
21.                                        softirq_to_name[h - softirq_vec],
    
22.                                        h->action, prev_count, preempt_count());
    
23.                                 preempt_count() = prev_count;
    
24.                         }
    
25. 
    
26.                         rcu_bh_qs(cpu);
    
27.                 }
    
28.                 h++;
    
29.                 pending >>= 1;
    
30.         } while (pending);
    
31. 
    
32.         local_irq_disable();
    
33. 
    
34.         pending = local_softirq_pending();
    
35.         if (pending && --max_restart)
    
36.                 goto restart;
    

复制代码

kiongf

回复 6# studying_linux


    irq_enter()/irq_exit()是硬件中断的入口和出口???

studying_linux

kiongf 发表于 2014-03-25 22:47
回复 6# studying_linux

刚又看了一下代码，好像没看错。。。
如果错了请指正~

kiongf

回复 8# studying_linux


    中断不大懂.因为这个函数的调用者是architecture-dependent, 所以想先确认下.

studying_linux

kiongf 发表于 2014-03-26 18:15
回复 8# studying_linux

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