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外观

一、什么是 tasklet ​

在 Linux 系统里，Tasklet 是一个用来处理中断相关复杂任务的软件机制。它主要有两个特点：

  1. 安全性：在多核 CPU 环境下，同一时间每个 Tasklet 的任务只能在一个 CPU 核心上运行。这样就能避免多个 CPU 同时处理同一个任务导致的数据冲突问题。
  2. 限制：使用时要注意，Tasklet 执行的任务不能包含任何会让 CPU 暂停的函数（比如需要等待 I/O 或资源的操作）。如果违反这点，会导致系统异常。

简单理解

Tasklet 就像一个安全的任务调度员，负责在多核 CPU 之间协调任务执行，但它的任务必须是快速完成且不会卡住的。

在 Linux 内核中，tasklet 结构体的定义位于 include/linux/interrupt.h 头文件中。其原型如下：

c
struct tasklet_struct
{
    struct tasklet_struct *next;
    unsigned long state;
    atomic_t count;
    bool use_callback;
    union {
        void (*func)(unsigned long data);
        void (*callback)(struct tasklet_struct *t);
    };
    unsigned long data;
};

tasklet_struct 结构体包含以下成员：

  1. next：指向下一个 tasklet 的指针，用来把多个 tasklet 连成链表。
  2. state：表示 tasklet 的当前状态（比如是否正在运行或等待）。
  3. count：记录引用次数的计数器，确保在多个地方同时调度或取消 tasklet 时能正确处理。
  4. func：指向一个函数的指针，这个函数会在 tasklet 启动时被自动调用执行。
  5. data：传递给上述函数的具体参数值。

二、tasklet 相关接口函数 ​

1、静态初始化函数 ​

在 Linux 内核中，DECLARE_TASKLET 宏可以方便地完成 tasklet 的静态初始化设置。宏函数的原型如下：

c
#define DECLARE_TASKLET(name, func, data) \
    struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(0), func, data }

一个 tasklet 包含三个参数：名称（name）、处理函数（func）和数据（data）。tasklet 在初始化时默认处于启用状态。

如果 tasklet 初始化函数为非使能状态，使用以下宏定义：

c
#define DECLARE_TASKLET_DISABLED(name, func, data) \
    struct tasklet_struct name = { NULL, 0, ATOMIC_INIT(1), func, data }

2、动态初始化函数 ​

c
void tasklet_init(struct tasklet_struct *t, void (*func)(unsigned long), unsigned long data);

tasklet_init 函数需要三个参数：指向任务结构的指针 t、处理函数 func，以及要传递给该函数的数据 data。

3、关闭函数 ​

c
void tasklet_disable(struct tasklet_struct *t);

当关闭一个 tasklet 后，即使通过 tasklet_schedule 函数尝试触发它，它的处理函数也不会再执行。

4、使能函数 ​

c
void tasklet_enable(struct tasklet_struct *t);

注意

  • 单纯启用 tasklet 并不会自动运行，必须显式调用 tasklet_schedule() 才能启动
  • 要暂停 tasklet 时，可以用 tasklet_disable() 暂时阻止其运行
  • 如果要永久停止并释放资源，必须用 tasklet_kill() 彻底销毁该 tasklet

5、调度函数 ​

c
void tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t);

注意

触发 tasklet 仅仅是给它打上"需要执行"的标记，并不会立刻运行它的处理函数。实际运行时间由系统内核的调度安排决定。

6、销毁函数 ​

c
void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t);

关键步骤

  1. 停止
  2. 销毁
  3. 重新初始化（如需再次使用）

销毁前务必确认任务块已完全停止运行，否则可能引发严重错误。

三、实验代码 ​

源代码下载

bash
git clone git@gitee.com:yangxuesong314/linux-driver.git
  • 若之前已 git 拉取代码可以忽略
  • 代码位于：linux-driver/04.中断及异常/01.tasklet实验

实验说明

驱动代码：

c
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/gpio.h>

int irq;
struct tasklet_struct mytasklet;

// 定义 tasklet 处理函数
void mytasklet_func(unsigned long data)
{
  printk("data is %ld\n", data);
}

// 中断处理函数
irqreturn_t test_interrupt(int irq, void *args)
{
  printk("This is test_interrupt\n");
    tasklet_schedule(&mytasklet);   // 调度 tasklet 执行
    return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}

// 模块初始化函数
static int interrupt_irq_init(void)
{
    int ret;
    irq = gpio_to_irq(36);
  printk("irq is %d\n", irq);

    ret = request_irq(irq, test_interrupt, IRQF_TRIGGER_RISING, "test", NULL);
    if (ret < 0) {
    printk("request_irq is error\n");
        return -1;
    }

    tasklet_init(&mytasklet, mytasklet_func, 1);
    return 0;
}

// 模块退出函数
static void interrupt_irq_exit(void)
{
    free_irq(irq, NULL);
    tasklet_enable(&mytasklet);
    tasklet_kill(&mytasklet);
  printk("bye bye\n");
}

module_init(interrupt_irq_init);
module_exit(interrupt_irq_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("linux");

四、实验截图 ​

驱动加载：insmod interrupt.ko

image

拉高 GPIO，触发中断服务程序，打印如下：

image