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tasklet特性

(1)一种特定类型的tasklet只能运行在一个CPU上，不能并行，只能串行执行
(2)多个不同的类型的tasklet可以并行在多个CPU上
(3)软中断是静态分配的，在内核编译好后，就不能再改变了。但tasklet灵活很多，可以在运行时改变

tasklet是在两种软中断类型的基础上实现的，因此如果不需要软中断的并行也行，tasklet就是最好的选择。所以也可以说tasklet是软中断的一种特殊用法，即延迟情况下的串行执行。

tasklet的数据结构

tasklet描述符

struct tasklet_struct
{
    struct tasklet_struct *next;    // 将多个tasklet链接成单向循环链表
    unsigned long state;            //TASKLET_STATE_SCHED(Tasklet is scheduled for execution)  TASKLET_STATE_RUN(Tasklet is running (SMP only))
    atomic_t count;                 // 0：激活tasklet   非0:禁用tasklet
    void (*func)(unsigned long);    // 用户自定义函数
    unsigned long data;             // 函数入参
};

tasklet链表

static DEFINE_PER_CPU(struct tasklet_head, tasklet_vec);   // 低优先级
static DEFINE_PER_CPU(struct tasklet_head, tasklet_hi_vec);// 高优先级

tasklet API接口

// 定义名字为name的非激活tasklet
#define DECLARE_TASKLET(name, func, data) \
struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(0), func, data }

// 定义名字为name的激活tasklet
#define DECLARE_TASKLET_DISABLED(name, func, data) \
struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(1), func, data }

//动态初始化tasklet
void tasklet_init(struct tasklet_struct *t,
             void (*func)(unsigned long), unsigned long data);

// 函数暂时禁止给定的tasklet被tasklet_schedule调度，直到这个tasklet被再次被enable；若这个tasklet当前在运行, 这个函数忙等待直到这个tasklet退出
static inline void tasklet_disable(struct tasklet_struct *t);

// 函数暂时禁止给定的tasklet被tasklet_schedule调度，直到这个tasklet被再次被enable；若这个tasklet当前在运行, 这个函数忙等待直到这个tasklet退出
static inline void tasklet_enable(struct tasklet_struct *t);

// 调度 tasklet 执行，如果tasklet在运行中被调度, 它在完成后会再次运行; 这保证了在其他事件被处理当中发生的事件受到应有的注意. 这个做法也允许一个 tasklet 重新调度它自己
static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t);

// 调度 tasklet 执行，如果tasklet在运行中被调度, 它在完成后会再次运行; 这保证了在其他事件被处理当中发生的事件受到应有的注意. 这个做法也允许一个 tasklet 重新调度它自己
static inline void tasklet_hi_schedule(struct tasklet_struct *t);

// 调度 tasklet 执行，如果tasklet在运行中被调度, 它在完成后会再次运行; 这保证了在其他事件被处理当中发生的事件受到应有的注意. 这个做法也允许一个 tasklet 重新调度它自己
void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t);

tasklet原理

tasklet调度原理

static inline void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)
{
    if (!test_and_set_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &t->state))
        __tasklet_schedule(t);
}

void __tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)
{
    __tasklet_schedule_common(t, &tasklet_vec,
                  TASKLET_SOFTIRQ);
}

static void __tasklet_schedule_common(struct tasklet_struct *t,
                      struct tasklet_head __percpu *headp,
                      unsigned int softirq_nr)
{
    struct tasklet_head *head;
    unsigned long flags;

    local_irq_save(flags);
    head = this_cpu_ptr(headp);
    t->next = NULL;
    *head->tail = t;
    head->tail = &(t->next);             // 加入tasklet列表
    raise_softirq_irqoff(softirq_nr);    // 触发软中断
    local_irq_restore(flags);
}

tasklet执行过程

TASKLET_SOFTIRQ对应执行函数为tasklet_action,HI_SOFTIRQ为tasklet_hi_action,以tasklet_action为例：

static __latent_entropy void tasklet_action(struct softirq_action *a)
{
    tasklet_action_common(a, this_cpu_ptr(&tasklet_vec), TASKLET_SOFTIRQ);
}

static void tasklet_action_common(struct softirq_action *a,
                  struct tasklet_head *tl_head,
                  unsigned int softirq_nr)
{
    struct tasklet_struct *list;

    local_irq_disable();
    list = tl_head->head;
    tl_head->head = NULL;
    tl_head->tail = &tl_head->head;   // 获取tasklet链表
    local_irq_enable();

    while (list) {
        struct tasklet_struct *t = list;

        list = list->next;

        if (tasklet_trylock(t)) {
            if (!atomic_read(&t->count)) {
                // 执行tasklet
                if (!test_and_clear_bit(TASKLET_STATE_SCHED,
                            &t->state))
                    BUG();
                t->func(t->data);
                tasklet_unlock(t);
                continue;
            }
            tasklet_unlock(t);
        }

        // 如果t->count的值不等于0,说明这个tasklet在调度之后，被disable掉了，所以会将tasklet结构体重新放回到tasklet_vec链表，并重新调度TASKLET_SOFTIRQ软中断，在之后enable这个tasklet之后重新再执行它
        local_irq_disable();
        t->next = NULL;
        *tl_head->tail = t;
        tl_head->tail = &t->next;
        __raise_softirq_irqoff(softirq_nr);
        local_irq_enable();
    }
}