Linux驱动基础：软中断处理程序与模块加载

本篇内容主要介绍了Linux驱动程序编写中的一个重要概念——软中断处理程序。软中断处理程序在Linux内核中扮演着处理异步事件的角色，特别是在需要跨处理器扩展和处理能力的场景中。它们不同于传统的中断处理，因为软中断不会阻塞当前处理器的其他软中断，其他处理器可以继续执行其他任务。 软中断处理程序在Linux内核中通过`open_softirq`函数注册，该函数接收两个参数：中断号（nr）和中断处理函数（action），以及一个指向附加数据的指针（data）。中断号用于唯一标识不同的软中断，而中断处理函数则是当特定中断发生时执行的回调函数。由于软中断不能睡眠，这意味着它们必须设计成轻量级且高效的，以便在中断处理期间不引起系统阻塞。 软中断处理程序的引入是出于可扩展性和效率的考虑。如果不需要在多处理器环境中进行扩展，那么使用tasklet（一种轻量级的延迟任务）可能更为合适。然而，当需要在多个处理器之间共享任务或者处理周期性的、不可预测的任务时，软中断提供了更好的解决方案。 接下来，文章讨论了Linux内核模块的重要性。Linux内核模块（Loadable Kernel Module，LKM）是内核设计的一种灵活性增强方式，它允许开发者在运行时添加或移除功能，无需重新编译整个内核。模块是由一组函数和数据结构组成的，编译后形成目标对象文件，可以在内核空间运行。模块机制的优势包括使内核更紧凑、增加可维护性，但同时也存在缺点，如内存占用增加、潜在的安全风险和符号表管理复杂性。 模块与应用程序的主要区别在于运行环境、生命周期管理和依赖性管理。模块在内核空间运行，使用`module_init`初始化入口点，而没有明确的退出点，由用户空间调用`insmod`加载。模块的调试可以通过gdb等工具进行。同时，文章还列出了几个常用的模块相关命令，如`insmod`用于加载模块，`rmmod`用于卸载模块，以及`lsmod`用于查看已加载的模块列表。 理解和掌握软中断处理程序和Linux内核模块对于编写高性能、可扩展的驱动程序至关重要，这涉及到内核的并发处理机制和模块化编程的实践应用。