抛弃中断bottom half,使用中断线程吧

本文深入探讨Linux中断处理中的顶半与底半概念,解释软中断、任务列与工作队列的区别,并介绍2.6.30版本中引入的中断线程化接口。通过实际例子展示如何简化GPIO中断处理过程,特别是在耳机插入检测中实现消抖功能。

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在linux里,中断处理分为顶半(top half),底半(bottomhalf),在顶半里处理优先级比较高的事情,要求占用中断时间尽量的短,在处理完成后,就激活底半,有底半处理其余任务。底半的处理方式主要有soft_irq,tasklet,workqueue三种,他们在使用方式和适用情况上各有不同。soft_irq用在对底半执行时间要求比较紧急或者非常重要的场合,主要为一些subsystem用,一般driver基本上用不上。tasklet和work queue在普通的driver里用的相对较多,主要区别是tasklet是在中断上下文执行,而workqueue是在process上下文,因此可以执行可能sleep的操作。

2.6.30里,在ingo molnar的RT tree里存在有一段时间的interruptthread终于merge到mainline了。此时如果使用request_threaded_irq申请的中断,handler不是在中断上下文里执行,而是在新创建的线程里执行,这样,该handler非常像执行workqueue,拥有所有workqueue的特性,但是省掉了创建,初始化,调度workqueue的繁多步骤。处理起来非常简单。让我们看看这个接口。

int request_threaded_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, irq_handler_t thread_fn,
                         unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id)

和request_irq非常类似,irq是中断号, handler是在发生中断时,首先要执行的code,非常类似于顶半,该函数最后会return IRQ_WAKE_THREAD来唤醒中断线程,
一般设为NULL,用系统提供的默认处理。thread_fn,是要在线程里执行的handler,非常类似于底半。 后三个参数基本和request_irq相同。irqsflags新增加了一
个标志,IRQF_ONESHOT,用来标明是在中断线程执行完后在打开该中断,该标志非常有用,否则中断有可能一直在顶半执行,而不能处理中断线程。例如对于
gpio level中断,如果不设置该位,在顶半执行完成后,会打开中断,此时由于电平没有变化,马上有执行中断,永远没有机会处理线程。

下边一个实际例子来说明它的应用。在手机平台中,检测耳机的插入一般是通过耳机插孔中机械变化导致一个baseband gpio的电平的变化,
在该gpio中断里进行耳机插入处理。但是耳机插入一般都有个抖动的过程,需要消抖处理。最简单的办法是在中断发生后,延时一段时间(例如200ms),然后再检
查GPIO状态是否稳定来确定是否有效插入。如果用老的中断方式,不得不用workqueue的方式,你需要在顶半里激活一个delay 200ms的workqueue,然后在workqueue
里检查。用线程化的处理方式,你仅仅需要在thread_fn里sleep 200ms,然后在检查即可。看,事情就这么简单!
<think>好的,用户想了解Linux 6.8.8版本中的bottom half中断处理机制,包括软中断任务let和工作队列。首先,我需要回忆一下Linux中断处理的基本结构。中断处理分为上半部(top half)和下半部(bottom half)。上半部负责快速响应硬件中断,而下半部处理耗时较长的任务,避免阻塞系统太久。 接下来,要确认Linux 6.8.8版本是否有相关的改动。但通常来说,内核的主要机制不会有太大变化,可能是一些细节优化。不过用户提到的引用[1]是关于per_cpu_nodestats初始化的,这可能与内存管理相关,可能与bottom half的直接关联不大,但需要检查是否有相关代码影响中断处理结构。 然后,分别解释软中断(softirq)、任务let(tasklet)和工作队列(workqueue)。软中断是内核中处理中断下半部的一种机制,运行在中断上下文中,不可睡眠。任务let基于软中断实现,但同一任务let不能同时在多个CPU上运行,适合需要串行处理的场景。工作队列则运行在进上下文,可以睡眠,适合需要长时间处理的任务。 需要确保术语正确,比如“tasklet”通常翻译为“任务let”或保持英文。用户提到的“任务let”可能是指tasklet,所以保持中文翻译。同时,注意软中断和tasklet的区别,以及工作队列的不同使用场景。 还要考虑用户可能的实际需求,比如驱动开发或性能优化,所以在回答中可以提到选择不同机制的考量因素,比如实时性要求、是否可睡眠等。此外,生成相关问题时,要覆盖机制对比、使用场景和优化方法等。 最后,检查引用部分是否符合要求,用户提供的引用[1]是关于节点统计初始化的,可能与中断处理无直接关联,所以可能不需要在回答中引用,或者需要确认是否有其他相关引用。但根据用户给出的示例,可能只需在末尾添加引用标识,所以可以标注引用[1]但说明其关联性较低。</think>### Linux 6.8.8 中的 Bottom Half 中断处理机制 在 Linux中断处理中,**Bottom Half(下半部)** 用于处理耗时较长的非紧急任务,以避免长时间阻塞中断响应。Linux 6.8.8 延续了经典的中断处理架构,主要包括以下三种机制: #### 1. 软中断(SoftIRQ) - **特点**:运行在中断上下文中,不可睡眠,需保证可重入性。软中断是内核预定义的静态机制,如网络收发(NET_RX_SOFTIRQ)、定时器(TASKLET_SOFTIRQ)等。 - **触发方式**:通过调用 `raise_softirq()` 触发,由内核线 `ksoftirqd` 或在中断退出时处理。 - **代码示例**(触发软中断): ```c raise_softirq(NET_RX_SOFTIRQ); // 触发网络接收软中断 ``` #### 2. 任务let(Tasklet) - **特点**:基于软中断实现(TASKLET_SOFTIRQ/HI_SOFTIRQ),同一任务let在多个 CPU 上串行执行,适合需要原子性但不紧急的任务。 - **使用场景**:如 USB 驱动中的数据传输完成回调。 - **代码示例**(定义任务let): ```c void my_tasklet_func(unsigned long data); DECLARE_TASKLET(my_tasklet, my_tasklet_func, 0); // 声明任务let tasklet_schedule(&my_tasklet); // 调度任务let ``` #### 3. 工作队列(Workqueue) - **特点**:运行在进上下文,可睡眠,适合复杂或阻塞式任务Linux 6.8.8 默认使用 `system-wq` 等通用工作队列。 - **优化特性**:支持并发控制(如 `WQ_UNBOUND` 减少 CPU 亲和性影响)和延迟处理(`schedule_delayed_work()`)[^1]。 - **代码示例**(定义工作项): ```c struct work_struct my_work; INIT_WORK(&my_work, my_work_func); // 初始化工作项 schedule_work(&my_work); // 提交到工作队列 ``` #### 对比与选择 | 机制 | 执行上下文 | 可睡眠 | 并发性 | |-----------|--------------|--------|----------------------| | 软中断 | 中断上下文 | 否 | 可并行(需自行加锁) | | 任务let | 中断上下文 | 否 | 同一任务let串行 | | 工作队列 | 进上下文 | 是 | 支持多线并发 | ---
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