arm 驱动linux内核驱动之中断下半部编程

中断上半部要求执行时间间隔段，所以往往将处理时间较长的代码放在中断下半部来处理

中断下半部的应用：网卡驱动上半部初始化网卡驱动等短时间的事件，下半部收发数据

中断下半部：

a， 下半部产生的原因：

1，中断上下文中不能阻塞，这也限制了中断上下文中能干的事

2，中断处理函数执行过程中仍有可能被其他中断打断，都希望中断处理函数执行得越快越好。

基于上面的原因，内核将整个的中断处理流程分为了上半部和下半部。上半部就是之前所说的中断处理函数，它能最快的响应中断，并且做一些必须在中断响应之后马上要做的事情。而一些需要在中断处理函数后继续执行的操作，内核建议把它放在下半部执行。

比如：在linux内核中，当网卡一旦接受到数据，网卡会通过中断告诉内核处理数据，内核会在网卡中断处理函数（上半部）执行一些网卡硬件的必要设置，因为这是在中断响应后急切要干的事情。接着，内核调用对应的下半部函数来处理网卡接收到的数据，因为数据处理没必要在中断处理函数里面马上执行，可以将中断让出来做更紧迫的事情

b，中断下半部实现的机制分类

tasklet：

workqueue：工作队列

timer：定时器

其实还有一种，叫softirq，但要写代码的话，就必须修改原来的内核框架代码，在实际开发中用的比较少，tasklet内部实现就是用softeirq

c， 中断下半部实现方法

1， tasklet的编程方式

1.1 : 定义并初始化结构体tasklet_struct(一般在哪里初始化：是在模块卸载方法中)

struct tasklet_struct

{

struct tasklet_struct *next; // l链表

unsigned long state;

atomic_t count;

void (*func)(unsigned long); // 下半部处理方法的实现

unsigned long data;//给处理函数的传参

};

初始化方式：

静态：DECLARE_TASKLET(name, func, data)；

DCLARE_TASKLET_DISABLED初始化后的处于禁止状态，暂时不能被使用（不是中断），除非被激活

参数1:tasklet_struct 的变量名字，自定义

参数2：中断下半部执行的处理函数.类型为函数指针

参数3：处理函数带的参数

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

参数1:tasklet_struct 对象

参数2：中断下半部执行的处理函数

参数3：处理函数带的参数

1.2: 在中断上半部中调度下半部

void tasklet_schedule(struct tasklet_struct * t);

1.3: 在模块卸载时，销毁这个tasklet_struct 对象

void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t)

1.4:原理：初始化好struct tasklet_struct对象后，tasklet_schedule()会将tasklet对象加到链表中，内核稍后会去调度这个tasklet对象

1.5： 特点：优先级高，调度快，运行在中断上下文中，所以在处理方法中，不能执行阻塞/睡眠的操作

2，workqueque编程方式：

2.1 ：定义并初始化workqueue_struct(一个队列)和work_struct(队列中的一项工作)对象

work_struct对象的初始化

struct work_struct {

atomic_long_t data; // 传递给work的参数

struct list_head entry; // 所在队列的链表

work_func_t func; // work对应的处理方法

};

静态：DECLARE_WORK(n, f)

参数1: 变量名，自定义

参数2：work对应的处理方法，类型为函数指针

动态：INIT_WORK(_work, _func)

参数1: 指针，先声明一个struct work_struct变量，将变量地址填入

参数2：work对应的处理方法，类型为函数指针

返回值： 返回值为void

workqueue_struct对象的初始化：(其实就是一个内核线程)

1， 重新创建一个队列

create_workqueue(name)//这个本身就是一个宏

参数：名字，自定义,用于识别

返回值：struct workqueue_struct *

2， 系统在开机的时候自动创建一个队列

2.2 将工作对象加入工作队列中，并参与调度(注意不是马上调度，该步骤也是中断上半部中调用)

int queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work)

参数1：工作队列

参数2: 工作对象

返回值： 0表示已经放到队列上了(也即时说本次属于重复操作)，其实一般我们都不会去做出错处理

2.3 在模块注销的时候，销毁工作队列和工作对象

void flush_workqueue(struct workqueue_struct * wq)

该函数会一直等待，知道指定的等待队列中所有的任务都执行完毕并从等待队列中移除。

void destroy_workqueue(struct workqueue_struct * wq);

该函数是是创建等待队列的反操作，注销掉指定的等待队列。

2.4： 对于使用内核自带的工作队列events， 操作步骤如下：

2.4.1 初始化工作对象，无需创建队列了

静态：DECLARE_WORK(n, f)

动态：INIT_WORK(_work, _