Linux中断-常用的下文处理方法

两种常用的中断下文方法：tasklet和工作队列

设计方式：

• 中断发生
• 中断上文，处理紧急、不占太多时间的事情
• 调用下文
• 中断下文，做不太紧急、耗时间的任务

tasklet

tasklet是中断处理下文常用的一种方法，是一种特殊的软中断。

调用tasklet后，tasklet绑定的函数不会立即执行。经过一个很短且不确定的时间执行。

设计步骤：

• 定义一个tasklet结构体变量（不需要手动初始化）
• 调用对应函数宏，动态初始化tasklet（传入绑定函数、执行函数时传递的参数）
• 编写tasklet绑定的函数
• 在中断上文中调度tasklet（使用tasklet_schedule函数）
• 卸载模块时删除tasklet

相关函数和结构体

在<linux/interrupt.h>中定义

tasklet结构体

struct tasklet_struct
{
	struct tasklet_struct *next;
	unsigned long state;
	atomic_t count;
	void (*func)(unsigned long);
	unsigned long data;
};

参数：

next：链表中下一个tasklet

state：tasklet的状态

count：tasklet的激活状态；0激活，非0非激活状态

(*func)(unsigned long)：绑定的下文函数

data：传递给绑定函数的参数

动态初始化tasklet

void tasklet_init(struct tasklet_struct *t,
			 void (*func)(unsigned long), unsigned long data);

参数：

t：指向tasklet_struct结构体的指针

func：tasklet绑定的函数

data：函数执行时传递的参数

调度tasklet

void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t);

开始调度tasklet时，调用此函数。

删除tasklet

void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t);

这个函数会等tasklet执行完毕，再将它移除。该函数可能会引起休眠，所以禁止在中断上下文调用。

工作队列

工作队列（workqueue）是实现中断下文的机制之一。相对于tasklet：taskelet不能休眠，工作队列是可以休眠的。所以工作队列可以处理比tasklet更复杂耗时的事情。

Linux在启动期间会创建内核线程，该线程创建后就处于sleep状态，然后该线程会一直去工作队列中读取有没有需要执行的工作/任务。如果有就执行，没有就继续休眠。

工作队列有共享工作队列和自定义工作队列，共享工作队列开销相对固定，但在队列中存在多个工作时，有可能存在工作执行不及时的情况。自定义工作队列需要增加系统开销。

共享工作队列设计步骤：

• 定义work_struct工作结构体变量
• 定义要调用的函数
• 使用对应宏初始化工作（一般使用动态初始化）
• 在需要调度时执行调度函数（比如在中断上文中）

相关函数和结构体

linux/work/queue.h

work_struct

struct work_struct{
	atomic_long_t data;
	struct list_head entry;
	work_func_t func;
};

工作队列表示一个具体工作/任务的结构一天work_struct

主要关注func成员，它是一个函数指针，把需要完成的工作写在函数里，函数格式如下：

void (*work_func_t)(struct work_struct *work);

DECLARE_WORK宏

#define DECLARE_WORK(n, f)
参数：工作结构体，工作函数

静态定义并且初始化工作队列

INIT_WORK宏

#define INIT_WORK(_work, _func)
参数：工作结构体的指针，工作函数

动态定义并初始化工作结构

调度工作队列

int schedule_work(struct work_struct *work);
参数： 工作结构体指针

调度函数。把work_struct挂到CPU相关的工作结构队列链表上，等待工作队列线程处理。

多次调度时，如果上一次的任务没有处理完，再次调度相同工作/任务是无效的。

代码示例

//工作队列绑定函数
void worklist_test_func(struct work_struct *work){
    printk("work func here\n");
}

//工作队列结构体
static struct work_struct work_test;

//tasklet下文执行函数
void tasklet_gpio_func(unsigned long dat){
    unsigned int i;
    for(i=0;i<dat;i++){
        printk("hello tasklet i=%d\n",i);
    }
}

//tasklet结构体
static struct tasklet_struct tasklet_gpio;

//中断函数，即中断上文部分
static irqreturn_t home_interrupt(int irq, void *dev_id) {
        tasklet_gpio.data = 9; //修改传入的参数
        tasklet_schedule(&tasklet_gpio);  //调度tasklet下文

        schedule_work(&work_test);  //将work_test挂在工作队列，交予内核调度
		
        return IRQ_HANDLED;
}

int drProbe(struct platform_device *dev){
    int ret;
    struct device_node *inter_node;

    ret = request_irq(home_inter_idx, home_interrupt, IRQF_TRIGGER_FALLING, "home_key", dev);  //申请GPIO中断
    if(ret < 0){
        printk("request interrupt failed, IRQ=%d,ret=%d\n", home_inter_idx, ret);
        return -1;
    }

    tasklet_init(&tasklet_gpio, tasklet_gpio_func, 100);  //初始化tasklet

    INIT_WORK(&work_test, worklist_test_func);  //动态初始化工作队列
   
    return 0;
}

标签：下文,struct,中断,work,队列,func,Linux,tasklet,函数
来源： https://www.cnblogs.com/TaXueWuYun/p/15488912.html