Linux设备驱动程序之软中断

软中断保留给系统中对时间要求严格以及最重要的下半部使用；目前，只有两个子系统（网络和SCSI）直接使用软中断；此外，内核定时器和tasklet都是建立在软中断上的；在使用软中断之前，要先确定为什么不能使用tasklet，tasklet可以动态生成，并且对加锁的要求不高，使用起来也很方便，性能也不错；当然，对于时间要求严格并能自己高效完成加锁的工作，软中断是正确的选择；

分配索引

在编译期间，通过在<linux/interrupt.h>中定义一个枚举类型来静态的声明软中断，内核用这些索引来表示优先级，索引号小的软中断在索引号大的软中断之前执行；

建立新的软中断必须在此枚举的类型中加入新的项；加入时，不能像其他地方一样，简单的把项增加到列表的末尾；相反，必须根据希望赋予她的优先级来决定加入的位置；习惯上，HI_SOFTIRQ通常作为第一项，而RCU_SOFTIRQ作为最后一项；新项可能插在BLOCK_SOFTIRQ和TASKLET_IRQ之间；

 enum

 {

     HI_SOFTIRQ=,

     TIMER_SOFTIRQ,

     NET_TX_SOFTIRQ,

     NET_RX_SOFTIRQ,

     BLOCK_SOFTIRQ,

     IRQ_POLL_SOFTIRQ,

     TASKLET_SOFTIRQ,

     SCHED_SOFTIRQ,

     HRTIMER_SOFTIRQ, /* Unused, but kept as tools rely on the

                 numbering. Sigh! */

     RCU_SOFTIRQ,    /* Preferable RCU should always be the last softirq */

     NR_SOFTIRQS

 };

注册处理程序

在运行时，通过调用open_softirq()注册软中断处理程序，该函数有两个参数：软中断的索引号和处理函数；

 void open_softirq(int nr, void (*action)(struct softirq_action *));

如网络子系统注册中断的方式如下：

 open_softirq(NET_TX_SOFTIRQ, net_tx_action);

 open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action);

 open_softirq(NET_TX_SOFTIRQ, net_tx_action);

 open_softirq(NET_RX_SOFTIRQ, net_rx_action);

软中断处理程序执行的时候，允许响应中断，但是它自己不能休眠；在一个处理程序运行的时候，当前处理上的软中断被禁止；但其他处理器上仍可以执行别的软中断；如果同一个软中断在它被执行的同时再次触发了，那么另外一个处理器可以同时运行其处理程序；这意味着任何共享数据都需要严格的锁保护；这也是tasklet更受青睐的原因；大部分软中断处理程序，都通过使用单处理器数据或者其他一些技巧来避免显式的加锁，从而获得更出色的性能；

引入软中断的主要原因是其可扩展性；如果不需要扩展到多个处理器，那么，使用tasklet是好的选择；tasklet本质上也是软中断，只不过同一个处理程序的多个实例不能再多个处理器上同时运行；

软中断的触发

通过在枚举类型的列表中添加了新项之后，并调用open_softirq()进行了注册，新的软中断处理程序就能够运行了；raise_softirq()函数可以将一个软中断设置为挂起状态，让它在下次调用do_softirq()函数时投入运行；

raise_softirq()函数再触发一个软中断之前要先禁止中断，触发之后再恢复原来的状态；如果中断本来就已经被禁止了，那么可以调用raise_softirq_irqoff()函数，将会带来一些优化效果；

 void raise_softirq_irqoff(unsigned int nr);

 void raise_softirq(unsigned int nr);

在中断处理程序中触发软中断是最常见的形式，在这种情况下，中断处理程序执行硬件设备的相关操作，然后触发相应的软中断，最后退出；内核在执行完中断处理程序以后，马上就会调用do_softirq()函数；于是软中断开始执行中断处理程序留给它去完成的剩余任务；