linux 中断 下半部 处理时间过长 怎么办

一、中断处理为什么要下半部？

Linux在中断处理中间中断处理分了上半部和下半部，目的就是提高系统的响应能力和并发能力。通俗一点来讲：当一个中断产生，调用该中断对应的处理程序(上半部)然后告诉系统，对应的后半部可以执行了。然后中断处理程序就返回，下半部会在合适的时机有系统调用。这样一来就大大的减少了中断处理所需要的时间。陆世

二、那些工作应该放在上半部，那些应该放在下半部？

没有严格的规则，只有一些提示：

1、对时间非常敏感，放在上半部。

2、与硬件相关的，放在上半部。

3、不能被其他中断打断的工作，放在上半部。

以上三点之外的，考虑放在下半部。

三、下半部机制在Linux中是怎么实现的？

下半部在Linux中有以下实现机制：

1、BH(在2.5中删除)

2、任务队列(task queue，在2.5删除)

3、软中断(softirq，2.3开始。本文重点)

4、tasklet(2.3开始)

5、工作队列(work queue，2.5开始)

四、软中断是怎么实现的(以下代码出自2.6.32)？

软中断不会抢占另外一个软中断，唯一可以抢占软中断的是中断处理程序。

软中断可以在不同CPU上并发执行(哪怕是同一个软中断)

1、软中断是编译期间静态分配的，定义如下：

struct softirq_action { void (*action)(struct softirq_action *)}

/*

* PLEASE, avoid to allocate new softirqs, if you need not _really_ high

* frequency threaded job scheduling. For almost all the purposes

* tasklets are more than enough. F.e. all serial device BHs et

* al. should be converted to tasklets, not to softirqs.

*/

enum {

HI_SOFTIRQ=0,

TIMER_SOFTIRQ,

NET_TX_SOFTIRQ,

NET_RX_SOFTIRQ,

BLOCK_SOFTIRQ,

BLOCK_IOPOLL_SOFTIRQ,

TASKLET_SOFTIRQ,

SCHED_SOFTIRQ,

HRTIMER_SOFTIRQ,

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

NR_SOFTIRQS

}

/*

* map softirq index to softirq name. update 'softirq_to_name' in * kernel/softirq.c when adding a new softirq.

*/

extern char *softirq_to_name[NR_SOFTIRQS]

static struct softirq_action softirq_vec[NR_SOFTIRQS] __cacheline_aligned_in_smp

说明：

(1)、软中断的个数书上说是32，看来到这个版本已经发生变化了。

(2)、void (*action)(struct softirq_action *)传递整个结构体指针在于当结构体成员发生变化是，接口不变。

2、系统执行软中断一个注册的软中断必须被标记后才会执行(触发软中断)，通常中断处理程序会在返回前标记它的迅悉态软中断。在下列地方，待处理的软中断会被执行：

(1)、从一个硬件中断代码处返回。

(2)、在ksoftirqd内核线程。

(3)、在那些显示检查和执行待处理的软中断代码中。

ksoftirqd说明：

每个处理器都有一个这样的线程。所有线程的名字都叫做ksoftirq/n，区别在于n，它对应的是处理器的编号。在一个双CPU的机器上就有两个这样的线程，分别叫做ksoftirqd/0和ksoftirqd/1。为了保证只要有空闲的处理器，它们就会处理软中断，所以给每个处理器都分配一个这样的线程。

执行软中断的代码如下：

asmlinkage void __do_softirq(void)

{

struct softirq_action *h

__u32 pending

int max_restart = MAX_SOFTIRQ_RESTART

int cpu

pending = local_softirq_pending()

account_system_vtime(current)

__local_bh_disable((unsigned long)__builtin_return_address(0))

lockdep_softirq_enter()

cpu = smp_processor_id()

restart:

/* Reset the pending bitmask before enabling irqs */

set_softirq_pending(0)

local_irq_enable()

h = softirq_vec

do {

if (pending &1) {

int prev_count = preempt_count()

kstat_incr_softirqs_this_cpu(h - softirq_vec)

trace_softirq_entry(h, softirq_vec)

h->action(h)

trace_softirq_exit(h, softirq_vec)

if (unlikely(prev_count != preempt_count())) {

printk(KERN_ERR "huh, entered softirq %td %s %p"

"with preempt_count %08x,"

" exited with %08x?\n", h - softirq_vec,

softirq_to_name[h - softirq_vec],

h->action, prev_count, preempt_count())

preempt_count() = prev_count

}

rcu_bh_qs(cpu)

}

h++

pending >>= 1

} while (pending)

local_irq_disable()

pending = local_softirq_pending()

if (pending &&--max_restart)

goto restart

if (pending)

wakeup_softirqd()

lockdep_softirq_exit()

account_system_vtime(current)

_local_bh_enable()

}

3、编写自己的软中断

(1)、分配索引，在HI_SOFTIRQ与NR_SOFTIRQS中间添加自己的索引号。

(2)、注册处理程序，处理程序：open_softirq(索引号，处理函数)。

(3)、触发你的软中断：raise_softirq(索引号)。

4、软中断处理程序注意

(1)、软中断处理程序执行的时候，允许响应中断，但自己不能休眠。

(2)、如果软中断在执行的时候再次触发，则别的处理器可以同时执行，所以加锁很关键。

具体看什么要求，一般一个中断执行时间计时毫秒，

估计是你写程序写的太多，造成PLC扫描中断周期过长，

1建议你把中断程序优化下，写到其他位置，和中断分离，这样扫描的周期纳陪

会短缺茄敬点

2另外，你可以考伏慎虑用定时中断啊，这样避免了中断程序没扫描完，中断就被复位。

3程序一般控制毫秒控制肯定能达到工业使用要求的，你也可以把定时时间加长点。

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