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  1. 2018.06.17 tasklet 사용법
  2. 2018.06.15 tasklet과 workqueue의 차이점

tasklet 사용법

컴퓨터공부/리눅스 2018.06.17 09:48 Posted by 아는 개발자

tasklet을 사용하는 과정은 tasklet을 생성하는 작업과 스케줄하는 작업으로 구분된다.


1. tasklet 생성


include/linux/interrupt.h 라는 파일을 보면 tasklet_struct 라는 구조체가 존재한다. 구조체 내의 속성 값을 입력해서 tasklet이 수행할 작업을 설정 할 수 있는데 일일이 속성 값을 호출할 필요는 없이 tasklet_init 이라는 함수를 이용해서 간단히 선언 할 수 있다.

// include/linux/interrupt.h
struct tasklet_struct
{
    struct tasklet_struct *next;
    unsigned long state;
    atomic_t count;
    void (*func)(unsigned long);
    unsigned long data;
};
// kernel/softirq.c
void tasklet_init(struct tasklet_struct *t, 
          void (*func)(unsigned long), unsigned long data)
{
    t->next = NULL;
    t->state = 0;
    atomic_set(&t->count, 0); 
    t->func = func;
    t->data = data;
}

tasklet_init 함수에서 짐작할 수 있듯이 속성은 다섯개지만 이중에서 사용자가 입력해야 할 값은 *func과 data다. *func는 tasklet이 실행해야하는 함수고 data는 function 실행시 이용 할 수 있는 argument다. data를 일반 상수 값을 전달하기도 하지만 주소 값을 전달해서 포인터로 받아 낼 수도 있다.


아래는 리눅스 드라이버에서 사용하는 예다. *func 함수에서 data 값을 주소로 보고 포인터를 이용해 구조체 값들을 읽는다. 여러 개의 데이터를 전달해야 하는 경우에 사용하면 유용하다.

// linux/driver/firewire/ohci.h
static int ar_context_init(struct ar_context *ctx, struct fw_ohci *ohci,
               unsigned int descriptors_offset, u32 regs)
{
// ...
    ctx->regs        = regs;
    ctx->ohci        = ohci;
    tasklet_init(&ctx->tasklet, ar_context_tasklet, (unsigned long)ctx);
// ...
}
static void ar_context_tasklet(unsigned long data)
{
    struct ar_context *ctx = (struct ar_context *)data;
//...
}

2. tasklet 스케줄


tasklet_schedule, tasklet_hi_schedule이란 함수를 이용해서 앞서 선언한 tasklet 구조체를 실제 CPU에 스케줄링 할 수 있다. 두 함수는 매우 비슷하나 softirq number가 다르다. irq number가 낮을수록 더 우선적으로 처리되니 더 높은 우선적으로 처리하고 싶은 작업이라면 tasklet_hi_schedule을 사용하자

// kernel/softirq.c
void __tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t)
{
    // ...
   raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ);
}
EXPORT_SYMBOL(__tasklet_schedule);

void __tasklet_hi_schedule(struct tasklet_struct *t)
{
    // ...
   raise_softirq_irqoff(HI_SOFTIRQ);
}
EXPORT_SYMBOL(__tasklet_hi_schedule);

3. kill 또는 disable


tasklet을 이미 스케줄 했는데 사용해선 안되거나, 스케줄링 queue에서 빼야할 때가 있다. queue에는 남겨두나 사용하고 싶지 않은 경우에는 tasklet_disable 함수를 사용하면 되고 반대로 다시 살리고 싶으면 tasklet_enable을 쓰면 된다. 아예 queue에서 빼버리고 싶으면 tasklet_kill 함수를 사용한다.

// include/linux/interrupt.h
static inline void tasklet_disable(struct tasklet_struct *t)
static inline void tasklet_enable(struct tasklet_struct *t)
extern void tasklet_kill(struct tasklet_struct *t);

4. 추가 


- 설명한것 외에도 다른 함수가 있지만 이정도만 알아도 사용하는데는 지장이 없을 것 같다. 이외의 함수들은 드라이버 단에서는 거의 사용하지 않는다.


- 분석하면서 토발즈가 남긴 주석을 읽어봤는데 되도록이면 softirq를 새로 짜지 말고 가능한 tasklet을 사용하라고 한다. 기존 동작 루틴을 망칠까봐 그런건가. 하긴 모든 드라이버들이 너도나도 softirq 새로 추가하겠다고 하면 슬롯이 부족해서 안될 것 같기도 하다.


- 스케줄링 후 콜백 함수가 실행되기 까지 세부 동작 과정이 궁금하신 분은 아래의 링크를 참조하면 좋을 것 같다.


Schicao's NotesIBM Developer 사이트 두 포스트의 내용이 비슷한데.. 누가 누구껄 보고 쓴건지 궁금하다.

tasklet과 workqueue의 차이점

컴퓨터공부/리눅스 2018.06.15 20:04 Posted by 아는 개발자

 커널 내의 코드를 짜다보면은 특정 작업을 다른 CPU에서 처리해야 하기도하고 어떤 작업은 몇미리 후에 처리 할 필요가 있는데 이런 경우 리눅스 커널에서는 tasklet과 workqueue라는 API를 사용해서 간단히 해결 할 수 있다. booklet, piglet 단어처럼 기존보다 작은 단위를 표현 할 때 let을 쓴다는 점으로 추측해볼 때 tasklet은 작은 일을 처리할 때 사용하는것 같고 같은 논리로 workqueue는 접미사로 queue가 있다는 점에서 미루어보아 작업(work)을 queue에 넣어서 처리하는 API인 것 같다. 


tasklet과 workqueue 모두 특정 작업을 미룰 수 있다는 점에선 동일하나 동작하는 매커니즘은 다르다. 먼저 tasklet은 softirq를 이용해서 동작한다. 세부 과정은 이렇다. tasklet이 스케줄 되면 스케줄러는 이 tasklet을 처리할 수 있는 CPU에게 softirq를 날리고 softirq를 받은 CPU는 하던 일을 멈추고 tasklet에서 설정된 작업을 수행한다. interrupt를 받은 상태로 동작하기 때문에 더 우선순위가 높은 interrupt가(ex. HW interrupt) 오지 않는 이상 tasklet의 작업을 모두 수행하기 전까지 다른 프로세스가 끼어들 수 없다. 만약 tasklet에서 처리하는 작업이 길고 남발하면 다른 작업들은 그만큼 뒤로 밀리게 돼 시스템 전반의 성능 저하가 올 수도 있다. 따라서 tasklet을 사용할 때는 가능한 짧게 수행 할 수 있는 작업을 써야한다. 이름을 참 잘지은 것 같다.


workqueue는 일반 프로세스가 스케줄링 되는 것과 비슷한 원리로 동작한다. workqueue를 관리하는 handler는 일반 프로세스처럼 CPU의 스케줄링을 받기 때문에 workqueue는 tasklet과 달리 작업이 끝나지 않았더라도 sleep에 들기도 한다. 작업을 모두 끝내기 전까지 CPU를 독점하는 tasklet에 비해서 처리하는데 시간이 오래 걸리지만(higher latency) 시스템에 무리를 줄 수 있는 요소가 없어 시간을 두고 처리해야하는 작업을 사용할 때 유용하다. 자유도가 더 높은 덕분인지 API의 기능도 tasklet에 비해서 많다.


 

tasklet 

workqueue 

 동작방식

 Interrupt

 Schedule 

 장점

 처리가 빠르다 

 시스템에 무리가 없다 

 단점

 시스템에 무리를 줄 수 있다 

 처리가 느리다 



보다시피 tasklet과 workqueue는 수행하는 일 자체는 동일할 지 모르나 사용하는 상황은 다르다. 짧고 빠르게 수행해야 하는 작업(low latency)일 경우에는 tasklet을 사용해야 하는 반면 긴 시간을 두고 처리해야하는(high latency) 작업인 경우에는 workqueue를 사용하는 것이 좋다. 본인 작업의 성격에 따라서 tasklet과 workqueue를 잘 구분해서 사용하도록 하자.


다음 포스트에서는 tasklet과 workqueue의 사용법에 대해서 다루도록 하겠다.


* tasklet은 버전 2.3에, workqueue는 버전 2.5에 mainline에 포함됐다. 둘다 역사가 오래된 API이다.


* 참고사이트


https://www.ibm.com/developerworks/library/l-tasklets/index.html IBM 블로그에서 정리를 아주 잘해뒀다. 돈내고 읽어야 할 것 같은 글인데.

https://stackoverflow.com/questions/18321858/what-is-the-difference-between-tasklet-and-workqueue