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CPU调度器实现提示：针对特定体系结构代码【ChatGPT】

发布时间 2023-12-11 20:05:25作者: 摩斯电码

《CPU调度器实现提示：针对特定体系结构代码》

Nick Piggin，2005

上下文切换

  1. 运行队列锁定 默认情况下，调用switch_to体系结构函数时会锁定运行队列。除非switch_to需要获取运行队列锁，否则通常不会出现问题。这通常是由上下文切换中的唤醒操作引起的。请参阅arch/ia64/include/asm/switch_to.h以获取示例。

要求调度器在运行队列未锁定的情况下调用switch_to，您必须在头文件中（通常是定义switch_to的文件）使用#define __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW。

在CONFIG_SMP情况下，无锁上下文切换对核心调度器实现只会引入非常小的性能损失。

CPU空闲

您的cpu_idle例程需要遵守以下规则：

  1. 抢占现在应该在空闲例程中禁用。只有在调用schedule()时才应启用，然后再次禁用。

  2. need_resched/TIF_NEED_RESCHED只会被设置，直到运行任务调用schedule()之前永远不会被清除。空闲线程只需要查询need_resched，可能永远不会设置或清除它。

  3. 当cpu_idle发现(need_resched() == 'true')时，应调用schedule()。否则不应调用schedule()。

  4. 检查need_resched时唯一需要禁用中断的情况是，如果我们将处理器置于休眠状态直到下一个中断（这不提供对need_resched的保护，而是防止丢失中断）：

    4a. 这种类型的休眠常见问题似乎是：

    local_irq_disable();
if (!need_resched()) {
		local_irq_enable();
		*** resched interrupt arrives here ***
		__asm__("sleep until next interrupt");
}

  5. TIF_POLLING_NRFLAG可以由不需要中断唤醒的空闲例程设置，当need_resched变为高时。换句话说，它们必须定期轮询need_resched，尽管可能合理地进行一些后台工作或进入低CPU优先级。

    5a. 如果设置了TIF_POLLING_NRFLAG，并且我们决定进入中断休眠，那么需要清除它，然后发出内存屏障（随后需要禁用中断进行need_resched的测试，如第3点所述）。

arch/x86/kernel/process.c中有轮询和休眠空闲函数的示例。

可能的体系结构问题

我发现的可能的体系结构问题（尝试修复或未修复）：

ia64 - safe_halt调用与中断存在竞争条件吗？（它会休眠吗？）（见＃4a）

sparc - 此时是否开启IRQ？将local_irq_save更改为_disable。

    TODO：需要辅助CPU来禁用抢占（见＃1）