Какие обработчики нижних половин необходимо использовать

Какие обработчики нижних половин необходимо использовать

Решение о том, какой из механизмов обработки нижних половин следует использовать, является важным. В современных ядрах серии 2.6 есть три варианта выбора: отложенные прерывания (softirq), тасклеты (tasklet) и очереди отложенных действий (work queue). Тасклеты построены на основе отложенных прерываний, и поэтому эти два механизма похожи. Механизм очередей действий полностью от них отличается, он построен на базе потоков пространства ядра.

Благодаря своей реализации, отложенные прерывания обеспечивают наибольший параллелизм. Это требует от обработчиков отложенных прерываний применения дополнительных мер для того, чтобы гарантировать безопасный доступ к совместно используемым данным, так как два или более экземпляров одного и того же отложенного прерывания могут выполняться параллельно на разных процессорах. Если код уже очень хорошо распараллелен для многопоточного выполнения, как, например, сетевая подсистема, которая использует данные, связанные с процессорами, то использование отложенных прерываний— это хороший выбор. Они, конечно, представляют собой наиболее быстрый механизм для критичных ко времени или частоте выполнения задач. Тасклеты имеет больший смысл использовать для кода, который не очень хорошо распараллелен для многопоточности. Они имеют более простой интерфейс, и поскольку тасклеты одного типа не могут выполняться параллельно, то их легко программировать. Тасклеты — это фактически отложенные прерывания, которые не могут выполняться параллельно. Разработчики драйверов всегда должны использовать тасклеты, а не отложенные прерывания, кроме, конечно, случаев, когда они готовы связываться с такими вещами, как переменные, связанные с процессорами (per-CPU data), или другими хитростями, чтобы гарантировать безопасное параллельное выполнение отложенных прерываний на разных процессорах.

Если отложенные операции требуют выполнения в контексте процесса, то из трех возможных вариантов остается единственный выбор — это очереди действий. Если выполнение в контексте процесса не является обязательным, в частности, если нет необходимости переходить в состояние ожидания (sleep), то использование отложенных прерываний или тасклетов, скорее всего, подойдет больше. Очереди действий вносят наибольшие накладные расходы, так как они используют потоки ядра и, соответственно, переключение контекста. Нельзя сказать, что они не эффективны, но в свете тех тысяч прерываний в секунду, что сетевая подсистема может обеспечить, использование других механизмов может иметь больший смысл. Хотя для большинства ситуаций очередей действий также бывает достаточно.

В плане простоты использования пальму первенства получают очереди действий. Использование очереди events, которая существует по умолчанию, — это просто детская игра. Далее идут тасклеты, которые тоже имеют простой интерфейс. Последними стоят отложенные прерывания, которые должны быть определены статически.

В табл. 7.3 приведено сравнение различных механизмов обработки нижних половин.

Таблица 7.3. Сравнение механизмов обработки нижних половин

Механизм обработки нижних половин Контекст выполнения Сериализация
Отложенные прерывания (softirq) Прерывание Отсутствует
Тасклеты (tasklet) Прерывание По отношению к тасклету такого же типа
Очереди отложенных действий (work queue) Процесс Отсутствует (планируется на выполнение как контекст процесса)

Если коротко, то разработчики обычных драйверов имеют всего два варианта выбора. Необходимо ли использовать возможности планировщика, чтобы выполнять отложенные действия, т.е. необходимо ли переходить в состояние ожидания по какой-либо причине? Если да, то единственный вариант — очереди отложенных действий. В противном случае предпочтительно использовать тасклеты. Только если важна масштабируемость, то стоит обратиться к отложенным прерываниям.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг:

Обработчики прерываний

Из книги автора

Обработчики прерываний Функция, которую выполняет ядро в ответ на определенное прерывание, называется обработчиком прерывания (interrupt handler) или подпрограммой обслуживания прерывания (interrupt service routine). Каждому устройству, которое генерирует прерывания, соответствует свой


Глава 7 Обработка нижних половин и отложенные действия

Из книги автора

Глава 7 Обработка нижних половин и отложенные действия В предыдущей главе были рассмотрены обработчики прерываний — механизм ядра, который позволяет решать задачи, связанные с аппаратными прерываниями. Конечно, обработчики прерываний очень полезны и являются


Многообразие нижних половин

Из книги автора

Многообразие нижних половин В отличие от обработчиков верхних половин, которые могут быть реализованы только в самих обработчиках прерываний, для реализации обработчиков нижних половин существует несколько механизмов. Эти механизмы представляют собой различные


Блокировки между обработчиками нижних половин

Из книги автора

Блокировки между обработчиками нижних половин Мы еще не касались вопросов, связанных с блокировками. Этой теме посвящены следующие две главы. Тем не менее очень важно понимать, что решающим моментом при обработке нижних половин является защита данных общего доступа от


Запрещение обработки нижних половин

Из книги автора

Запрещение обработки нижних половин Обычно только одного запрещения обработки нижних половин недостаточно. Наиболее часто, чтобы полностью защитить совместно используемые данные, необходимо захватить блокировку и запретить обработку нижних половин. Методы, которые


Внизу обработки нижних половин

Из книги автора

Внизу обработки нижних половин В этой главе были рассмотрены три механизма, которые используются для реализации отложенных действий в ядре Linux, — отложенные прерывания (softirq), тасклеты (tasklet) и очереди отложенных действий (work queue). Было показано, как эти механизмы работают и


Спин-блокировки и обработчики нижних половин

Из книги автора

Спин-блокировки и обработчики нижних половин Как было указано в главе 7, "Обработка нижних половин и отложенные действия", при использовании блокировок в работе с обработчиками нижних половин необходимо принимать некоторые меры предосторожности. Функция spin_lock_bh()


Какой способ выделения памяти необходимо использовать

Из книги автора

Какой способ выделения памяти необходимо использовать Если необходимы смежные страницы физической памяти, то нужно использовать один из низкоуровневых интерфейсов выделения памяти, или функцию kmalloc(). Это стандартный способ выделения памяти в ядре, и, скорее всего, в


Функции-обработчики

Из книги автора

Функции-обработчики Не все вызовы обработчиков соответствуют клиентским сообщениям. Некоторые из них синтезируются ядром, а некоторые — библиотекой.Я организовал этот раздел следующим образом:• общие замечания;• замечания о функциях установления


Обработчики прерываний

Из книги автора

Обработчики прерываний Обработчики прерываний в QNX4 могли либо возвратить идентификатор прокси (указывая этим, что надо переключить прокси и таким образом уведомить ее владельца о прерывании), либо возвратить нуль (что означало бы, что в дальнейшем ничего делать не


1.1.9. Обработчики событий

Из книги автора

1.1.9. Обработчики событий Обработчики события методы объекта. Это означает, что они должны быть методами класса, а не обычной процедурой или функцией (первый параметр должен быть Self). Для наиболее употребимых обработчиков предназначен следующий тип:TNotifyEvent = procedure(sender: TObject)


1.6.5. Правило простоты: необходимо проектировать простые программы и "добавлять сложность" только там, где это необходимо

Из книги автора

1.6.5. Правило простоты: необходимо проектировать простые программы и "добавлять сложность" только там, где это необходимо Многие факторы приводят к усложнению программ (а следовательно, делают их более дорогими и более уязвимыми относительно ошибок). Программисты — это


1.6.5. Правило простоты: необходимо проектировать простые программы и "добавлять сложность" только там, где это необходимо

Из книги автора

1.6.5. Правило простоты: необходимо проектировать простые программы и "добавлять сложность" только там, где это необходимо Многие факторы приводят к усложнению программ (а следовательно, делают их более дорогими и более уязвимыми относительно ошибок). Программисты — это


5.7. Создание верхних и нижних колонтитулов в макете с последовательной компоновкой

Из книги автора

5.7. Создание верхних и нижних колонтитулов в макете с последовательной компоновкой Постановка задачи Требуется создать в сборном виде отдельные виды для верхнего и нижнего колонтитулов, так же как в табличном виде. При этом используется последовательная


Деанонимизация Рунету не грозит, или Какие правила использовать для улучшения вашей анонимности? Максим Букин

Из книги автора

Деанонимизация Рунету не грозит, или Какие правила использовать для улучшения вашей анонимности? Максим Букин Опубликовано 18 февраля 2013Даже десяток принятых в РФ законов, посвящённых тому, чтобы устанавливать личность того или иного пользователя в Сети, не приведут к