Preempt-RT --- Linux kernel 实现欣赏

最新推荐文章于 2025-10-30 14:27:56 发布

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本文深入探讨了Linux内核中的中断处理机制，包括中断的概念、中断线程化的影响及其与workqueue的区别，同时分析了irqpoll_setup的作用及noirqdebug选项的意义。

static int __init irqpoll_setup(char *str)
{
#ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
	pr_warn("irqpoll boot option not supported w/ CONFIG_PREEMPT_RT\n");
	return 1;
#endif

	irqfixup = 2;
	printk(KERN_WARNING "Misrouted IRQ fixup and polling support "
				"enabled\n");
	printk(KERN_WARNING "This may significantly impact system "
				"performance\n");
	return 1;
}

__setup("irqpoll", irqpoll_setup);

在这里插入图片描述
先看下面一个interrupt的流程, 然后解释noirqdebug 存在的意义.
如果 noirqdebug 为 true, 那么 irqpoll_setup 的存在是 no value !

Linux 内核中没任何模块能绝对“独立”，相互的关系是绝对的，但是独立是相对的.
在这里插入图片描述

/*
 *   一 : 先来看 interrupt 到底是什么
 *     1 : 中断是响应外部硬件设备的一个机制 (包括时钟中断)
 *         例如 : 
 * 				时钟中断中更新task的vruntime 、cfs->min_vruntime 以及查看能否抢占 (它委托给一个函数来实现 : entity_tick())
 *     2 : 中断是系统中的一个事件(即一个Event) 
 *         (具体的可参见 Intel manual .)     
 * 
 *    ok !
 * 
 *    Force interrupt threading 后，它就成为了一个优先级为50的实时进程，可以被更高优先级的进程抢占了, 
 * 
 *   😄哈哈，interrupt终于被拉下了神坛, 也就是说中断可以延迟被执行了.
 * 
 *    如果这个isr中要获取的数据实时性很高，不能被延迟执行，那么就保留原来朴素的中断.即: 反线程化.
 * 
 *    那么既然是一个进程了，那么workqueue也是进程 它们有什么样的异同呢.
 *    当然有异同了，且大大的异同，
 *    比如说 调度策略，一个是 SCHED_FIFO 一个是SCHED_NORMAL, workqueue靠边站，瘦死的骆驼也比你workqueue大 !
 */
irqreturn_t handle_irq_event_percpu(struct irq_desc *desc)
{
	/*
		原来的code，这里暂且不讲，让我们专注于 PREEMET_RT
	*/
	irqreturn_t retval;
	unsigned int flags = 0;
	
	/*
	 *    获取 pt_regs.
	 *    ok, 什么是 pt_regs, 这里为什么要获取它
	 *    哈哈😄 别忘记中断现场保存在哪里的, 这里要用到了.
	 *    ok，我们把保存中断现场的那段code拿出来，看一下.
	 */
	struct pt_regs *regs = get_irq_regs();				
	u64 ip = regs ? instruction_pointer(regs) : 0;
	
	retval = __handle_irq_event_percpu(desc, &flags);
	
#ifdef CONFIG_PREEMPT_RT
	desc->random_ip = ip;
#else
	add_interrupt_randomness(desc->irq_data.irq, flags, ip);
#endif

	if (!noirqdebug)
		note_interrupt(desc, retval);
	return retval;
}

在这里插入图片描述

struct pt_regs {
	union {
		struct user_pt_regs user_regs;
		struct {
			/*
			 *    X0 X1 .... X20 X30 寄存器.
			 *    SP寄存器
			 *    PC寄存器
			 *    PSTATE 寄存器.
 			 */
			u64 regs[31];
			u64 sp;
			u64 pc;
			u64 pstate;
		};
	};
	u64 orig_x0;
#ifdef __AARCH64EB__       /* 大端字节序 */
	u32 unused2;
	s32 syscallno;
#else					   	
	s32 syscallno;
	u32 unused2;
#endif
	u64 sdei_ttbr1;
	u64 pmr_save;
	u64 stackframe[2];
	u64 lockdep_hardirqs;
	u64 exit_rcu;
};