7.5Tasklets机制

7.5 Tasklet

7.5 Tasklet

关于时间，内核另外一个有力工具就是tasklet机制。它主要用于中断管理。

Tasklet在某些方面与内核定时器类似。它们总是在中断时运行，总是运行在调度它们的CPU上，且能够接受unsigned long类型的参数。又不像内核定时器，不能要求在特定时间执行该功能。通过调度tasklet，你可以让内核选择在稍后的时间执行它。这种行为对于中断处理程序非常有用，硬件中断必须尽可能快的处理，但是数据处理可以延迟后安全地进行。事实上，tasklet，就像内核定时器一样，在“软中断”的上下文中被执行（原子模式），这是内核在使能硬件中断的情况下执行异步任务的一种机制。

tasklet的数据结构如下所示，在使用之前必须被初始化。声明可以使用下面的函数或宏。

#include <linux/interrupt.h>
struct tasklet_struct {
    /* ... */
    void (*func)(unsigned long);
    unsigned long data;
};

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

Tasklet提供了许多有趣的功能:

tasklet可以禁用和使能；
就像计时器一样，tasklet可以重新注册自己；
tasklet可以以正常优先级或高优先级调度运行。后来的组总是先执行。
如果系统负荷不是很重，tasklet可以立即执行，但是不迟于下一个定时器嘀嗒；
tasklet可以并发执行，但是同一个tasklet只能在一个处理器上运行且运行在调度它的CPU之上。

jit模块包含2个文件，/proc/jitasklet和/proc/jitasklethi，其返回与/proc/jitimer相同的数据。数据内容如下：

phon% cat /proc/jitasklet
 time delta inirq pid cpu command
 6076139 0 0 4370 0 cat
 6076140 1 1 4368 0 cc1
 6076141 1 1 4368 0 cc1
 6076141 0 1 2 0 ksoftirqd/0
 6076141 0 1 2 0 ksoftirqd/0
 6076141 0 1 2 0 ksoftirqd/0

第1行数据描述了调用进程的内容，其它行描述了运行tasklet程序的内容。

上面的数据证实，当CPU正在运行一个进程的时候，tasklet会在下一个定时器嘀嗒运行；否则，当CPU处于空闲时，它会立即运行。内核提供了一组ksoftirqd内核线程，每个CPU一个，只是为了运行“软中断”处理程序，例如tasklet_action函数。因此，上面最后三个tasklet发生在ksoftirqd内核线程里，其运行在CPU 0上。jitasklethi的实现，使用了高优先级的tasklet。下面的函数列表会有介绍。

在jit模块里， /proc/jitasklet和/proc/jitasklethi的实现与/proc/jitimer几乎一样。前两个使用的是tasklet调用，后一个使用的timer相关调用。下面的列表就是tasklet相关接口：

void tasklet_disable(struct tasklet_struct *t);

禁止给定的tasklet。仍可以使用tasklet_schedule调度tasklet，但是会延迟执行，直到再次使能tasklet为止。如果tasklet当前正在运行，则此函数将等待，直到tasklet退出; 因此，在调用tasklet_disable之后，您可以确保tasklet没有在系统中的任何位置运行。
void tasklet_disable_nosync(struct tasklet_struct *t);

禁用tasklet，但不等待任何当前正在运行的函数退出。当它返回时，tasklet被禁用，并且在重新使能之前不会被调度，但是，它可以在另一个CPU上运行。
void tasklet_enable(struct tasklet_struct *t);

启用先前禁止的tasklet。与tasklet_disable函数成对使用。
void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t);

调度tasklet执行。如果tasklet运行之前被调度，只运行一次；如果在运行中被调度，则运行完成后再执行一次。这可确保在处理其它事件时，刚发生的时间能够得到应有的处理。这种行为还允许tasklet重新调度自己。
void tasklet_hi_schedule(struct tasklet_struct *t);

安排tasklet以更高的优先级执行。当软中断处理程序运行时，它会在其它软中断任务（包括“普通”tasklet）之前处理高优先级的tasklet。理想情况下，只有具有低延迟要求的任务（例如填充音频缓冲区）才应使用此功能，以避免其它软中断处理程序引入的额外延迟。实际上，/proc/jitasklethi与/proc/jitasklet之间表现的差异我们是很难看出来的。
void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t);

“杀死”tasklet，保证不会再次运行；通常会在设备被关闭或模块被移除时调用。如果已经运行，则该函数等待直到tasklet完成执行。在调用该函数之前不能再重新调度自己。

tasklet相关的实现位于kernel/softirq.c中。两个tasklet列表（普通和高优先级）在每个CPU上都会声明，这点与内核定时器相同。在tasklet中使用的数据结构是一个单链表，因为它没有内核定时器所需要的排序要求。

7.5 Tasklet

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