中断与下半部机制

本文对应成长路径 高优先级：在驱动中 缩短硬中断，按场景选择 tasklet / workqueue / threaded IRQ。

学习目标

区分 上半部（硬中断） 与 下半部 的职责。
使用选用表决定 tasklet / workqueue / kthread。
能阅读 /proc/interrupts 与 IRQ affinity。

选用表

机制	上下文	可睡眠	典型场景
硬中断 top half	中断	否	清中断源、读 FIFO 指针、调度下半部
tasklet	软中断	否	短、非重入敏感逻辑（旧代码常见）
workqueue	进程	是	I2C 传输、分配内存、用户通知
threaded IRQ	内核线程	是	新驱动推荐，上半部极短
kthread	进程	是	轮询、复杂状态机

原则：硬中断里只做必须快的；其余延后。

硬中断示例（概念）

static irqreturn_t my_irq(int irq, void *dev_id)
{
    /* 读状态寄存器、ack 中断 */
    tasklet_schedule(&priv->t);
    return IRQ_HANDLED;
}

避免：printk、mutex_lock、mdelay。

tasklet

static void my_tasklet(struct tasklet_struct *t)
{
    struct my_dev *priv = from_tasklet(priv, t, t);
    /* 仍不可睡眠 */
}

同一 tasklet 不会并行 执行，但可与其他 tasklet 并发。

workqueue

schedule_work(&priv->work);
/* work_fn 中可 mutex、kmalloc(GFP_KERNEL) */

系统 workqueue 与 WQ_MEM_RECLAIM 等专用队列按负载选择。

threaded IRQ（推荐）

request_threaded_irq(irq, hard_handler, thread_fn, flags, name, dev);

hard_handler：IRQ_WAKE_THREAD 唤醒线程。
thread_fn：可睡眠，适合 SPI/I2C 等慢总线。

与同步的关系

硬中断与进程上下文争用同一数据时，需 spinlock_irqsave 或 RCU，见内核同步机制总览。

实践清单

统计某网卡 IRQ 在 /proc/interrupts 的增长速率
将 demo 驱动中的 mdelay 从中断处理移到 workqueue
对比 threaded IRQ 与 tasklet 的 latency（示波器或 trace_irqsoff）

延伸阅读