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标题: 想不明白的一个进程调度问题 [打印本页]

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作者: yifei429    时间: 2011-12-08 15:18
标题: 想不明白的一个进程调度问题
内核中经常有set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);这段代码，并且还没有放入唤醒队列中（例如2.6.18中的do_poll函数），当执行完这段代码之后：
1.此时刚好时间片到期，那此进程是不是永远不会执行了？
2.此事发生抢占，会出现什么情况？

另外，内核中有preempt_schedule函数，这个函数中
                add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
                schedule();
                sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
当schedule返回后，进程已经切换，此时 sub_preempt_count_notrace的是另一个进程的preempt？？？

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作者: mihouge    时间: 2011-12-08 16:23
内核中经常有set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);这段代码，并且还没有放入唤醒队列中（例如2.6.18中的do_poll函数），当执行完这段代码之后：
1.此时刚好时间片到期，那此进程是不是永远不会执行了？
2.此事发生抢占，会出现什么情况？

另外，内核中有preempt_schedule函数，这个函数中
                add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
                schedule();
                sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
当schedule返回后，进程已经切换，此时 sub_preempt_count_notrace的是另一个进程的preempt？？？

1.第一个问题不怎么懂，但你的看了你的列子
          poll_initwait(&table);
        fdcount = do_poll(nfds, head, &table, end_time);
        poll_freewait(&table);
应该和do_poll的前后两个函数有关。
2.这个首先应该不是 “sub_preempt_count_notrace的是另一个进程的preempt”   当schedule（）返回后，仍然在原进程中。
preempt_active在内核里解释的很清楚，当进行内核抢占时的标志。

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作者: yifei429    时间: 2011-12-08 16:39


回复 2# mihouge
1. 第一个问题我想问的是时间片到了之后会设置set_tsk_need_resched；但此时进程状态不是running，还会被调度回来么?
函数schedule中有
if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
..........
deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
}
不就把当前进程踢出去了么？

2. preempt_schedule中，为什么schedule之后还是原进程？那抢占的优先级高的进程没有得到执行？

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作者: azzurris    时间: 2011-12-08 16:58

preempt_schedule中，为什么schedule之后还是原进程？那抢占的优先级高的进程没有得到执行？
yifei429 发表于 2011-12-08 16:39

    下班没时间看第一个问题了
第二个问题是这样的
你的进程A先调用add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
然后调用schedule(),该进程A放弃了对CPU的占用，进程A处于运行队列或者休眠队列中。CPU执行别的进程的语句了。
过了一段时间之后，等到再度调度到你的进程A，这时，你的进程A又一次占用到了CPU，就从上次断掉的地方开始执行，也就是开始执行sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);

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作者: yifei429    时间: 2011-12-08 17:16

下班没时间看第一个问题了
第二个问题是这样的
你的进程A先调用add_preempt_count_notrace(PRE ...
azzurris 发表于 2011-12-08 16:58

    那也就是说preempt_schedule是在第一个进程中调用的？调用点再第一个进程中？

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作者: yifei429    时间: 2011-12-08 17:43
回复 4# azzurris

第一个问题就是问，当一个进程调用set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);之后，刚好时间片用完，此时会发生什么情况？
时间片用完后，时钟中断会调用schedule吧，此时schedule因为该进程不是running，会不会把该进程踢出去，从而该进程永远不会被执行。

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作者: kouu    时间: 2011-12-08 18:46
http://bbs.chinaunix.net/viewthr ... p;extra=&page=2

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作者: yifei429    时间: 2011-12-09 10:05

kouu 发表于 2011-12-08 18:46

抢占是调度的时候调用的是preempt_schedule()，但如果刚好时间片到了呢？那应该调用的是schedule()吧？此时没有机会设置PREEMPT_ACTIVE？

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作者: kouu    时间: 2011-12-09 10:46
什么叫抢占？运行中的进程非自愿的让出CPU就是抢占。时间片到了，显然也是属于非自愿的。进程根本不知道时间片这回事，想着要继续运行呢，但是却被sched了。
所以时间片到，调用的也是preempt_schedule()。

时间片到的流程是这样的：
1、时钟中断触发，软中断里面会更新current的运行时间，并且判断是否应该抢占。如果要抢占，则设置TIF_NEED_RESCHED标记；
2、中断上下文结束的时候，看到TIF_NEED_RESCHED标记，会调用preempt_schedule_irq；
3、preempt_schedule_irq在schedule之前会设置PREEMPT_ACTIVE；

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作者: 瀚海书香    时间: 2011-12-09 10:51
回复 1# yifei429

内核中经常有set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);这段代码，并且还没有放入唤醒队列中（例如2.6.18中的do_poll函数），当执行完这段代码之后：
1.此时刚好时间片到期，那此进程是不是永远不会执行了？
2.此事发生抢占，会出现什么情况？

这个问题的确是可能发生的，但是内核通过一个标志PREEMPT_ACTIVE来防止这种情况的发生。
PREEMPT_ACTIVE的作用：防止已经处于非运行状态的进程还没有加入到相应的队列之前，就被抢占的情况发生。
具体代码在schedule函数中：

1. asmlinkage void __sched schedule(void)
   
2. {
   
3.         struct task_struct *prev, *next;
   
4.         long *switch_count;
   
5.         struct rq *rq;
   
6.         int cpu;
   
7. 
   
8. need_resched:
   
9.         preempt_disable();
   
10.         cpu = smp_processor_id();
    
11.         rq = cpu_rq(cpu);
    
12.         rcu_qsctr_inc(cpu);
    
13.         prev = rq->curr;
    
14.         switch_count = &prev->nivcsw;
    
15. 
    
16.         release_kernel_lock(prev);
    
17. need_resched_nonpreemptible:
    
18. 
    
19.         schedule_debug(prev);
    
20. 
    
21.         /*
    
22.          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
    
23.          */
    
24.         local_irq_disable();
    
25.         __update_rq_clock(rq);
    
26.         spin_lock(&rq->lock);
    
27.         clear_tsk_need_resched(prev);
    
28. 
    
29.         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
    
30.                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
    
31.                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
    
32.                         prev->state = TASK_RUNNING;
    
33.                 } else {
    
34.                         deactivate_task(rq, prev, 1);
    
35.                 }
    
36.                 switch_count = &prev->nvcsw;
    
37.         }
    
38. 
    
39.         if (unlikely(!rq->nr_running))
    
40.                 idle_balance(cpu, rq);
    
41. 
    
42.         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
    
43.         next = pick_next_task(rq, prev);
    
44. 
    
45.         sched_info_switch(prev, next);
    
46. 
    
47.         if (likely(prev != next)) {
    
48.                 rq->nr_switches++;
    
49.                 rq->curr = next;
    
50.                 ++*switch_count;
    
51. 
    
52.                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
    
53.         } else
    
54.                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
    
55. 
    
56.         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
    
57.                 cpu = smp_processor_id();
    
58.                 rq = cpu_rq(cpu);
    
59.                 goto need_resched_nonpreemptible;
    
60.         }
    
61.         preempt_enable_no_resched();
    
62.         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
    
63.                 goto need_resched;
    
64. }

复制代码

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作者: yifei429    时间: 2011-12-09 11:07

什么叫抢占？运行中的进程非自愿的让出CPU就是抢占。时间片到了，显然也是属于非自愿的。进程根本不知道时间 ...
kouu 发表于 2011-12-09 10:46

也就是说流程为：
1，发生时钟中断
2，中断执行timer_tick:  更新时间片，发现时间片耗尽，设置TIF_NEED_RESCHED标记；
3，中断返回前检查TIF_NEED_RESCHED标记，如果设置则执行preempt_schedule_irq；
明白了，谢谢！

另外那preempt_schedule_irq执行是在中断返回之前么？还是已经从中断中返回到当前进程上下文中？应该是已经返回了吧
因为如果在中断之前，那此时
preempt_schedule_irq(){
                add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
                local_irq_enable();
                schedule();
                local_irq_disable();
                sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
}
add_preempt_count增加的和sub_preempt_count之后减少的current进程就不同了吧。
也就是说当前进程自己在被中断返回后首先调用了preempt_schedule_irq()？？

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作者: azzurris    时间: 2011-12-09 11:35

也就是说流程为：
1，发生时钟中断
2，中断执行timer_tick:  更新时间片，发现时间片耗尽，设置TI ...
yifei429 发表于 2011-12-09 11:07

    中断返回之前调用的preempt_schedule_irq

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作者: yifei429    时间: 2011-12-09 11:40
回复 11# yifei429

哦，我理解错了，我的意思是如果中断返回之前调用，那会不会形成中断嵌套？
中断->preempt_schedule_irq->中断返回
而在preempt_schedule_irq之中，还有可能发生中断，那就形成了中断嵌套？

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作者: azzurris    时间: 2011-12-09 11:46

回复  yifei429

哦，我理解错了，我的意思是如果中断返回之前调用，那会不会形成中断嵌套？
中断->pre ...
yifei429 发表于 2011-12-09 11:40

/*
* this is the entry point to schedule() from kernel preemption
* off of irq context.
* Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
* protect us against recursive calling from irq.
*/
asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)

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作者: azzurris    时间: 2011-12-09 11:50

也就是说流程为：
1，发生时钟中断
2，中断执行timer_tick:  更新时间片，发现时间片耗尽，设置TI ...
yifei429 发表于 2011-12-09 11:07

preempt_schedule_irq在中断上下文调用的证据如下：

1. 1:        bl        preempt_schedule_irq                @ irq en/disable is done inside
   
2.         ldr        r0, [tsk, #TI_FLAGS]                @ get new tasks TI_FLAGS
   
3.         tst        r0, #_TIF_NEED_RESCHED
   
4.         beq        preempt_return                        @ go again
   
5.         b        1b

复制代码

这里会反复检查NEED_RESCHED标志，直到没有该标志为止，eq条件满足，跳到preempt_return执行，这里会恢复进中断之前的preempt_count，和被中断进程的寄存器与CPSR，只有CPSR被恢复，才能保证系统从中断上下文里退出到内核态。（因为你是执行内核态的__set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)函数时进中断的）

因此preempt_schedule_irq是在还没有退出中断上下文的时候执行的。

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作者: yifei429    时间: 2011-12-09 13:05

preempt_schedule_irq在中断上下文调用的证据如下：这里会反复检查NEED_RESCHED标志，直到没有该标志 ...
azzurris 发表于 2011-12-09 11:50

谢谢。
不过那preempt_schedule_irq调用local_irq_enable();之后是否会再次被中断？
因为preempt_schedule_irq是在中断中返回之前调用的，那再次被中断之后就形成了中断嵌套？

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作者: 瀚海书香    时间: 2011-12-09 14:55
回复 16# yifei429

因为preempt_schedule_irq是在中断中返回之前调用的，那再次被中断之后就形成了中断嵌套？

linux是允许中断嵌套的

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作者: yifei429    时间: 2011-12-12 10:05

回复  yifei429

linux是允许中断嵌套的
瀚海书香 发表于 2011-12-09 14:55

哦，linux允许中断嵌套么？我记得看过资料不允许，有相关资料的链接么?

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作者: embeddedlwp    时间: 2011-12-12 10:11
回复 18# yifei429




建议看看ULK3 第四章

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作者: 瀚海书香    时间: 2011-12-12 10:14
回复 18# yifei429
最近刚刚阅读了内核中断部分的代码，所以可以肯定的说，在2.6.24内核中是支持中断嵌套的。

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作者: yifei429    时间: 2011-12-12 10:21

回复  yifei429
最近刚刚阅读了内核中断部分的代码，所以可以肯定的说，在2.6.24内核中是支持中断嵌套的。 ...
瀚海书香 发表于 2011-12-12 10:14

谢谢，对那块代码不熟悉，能引用一段过来么？在网上google了一下，都说得不是很明白

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作者: yifei429    时间: 2011-12-12 10:24
回复 19# embeddedlwp


    好的，我查一下。

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作者: 瀚海书香    时间: 2011-12-12 10:32
回复 21# yifei429
看看这个吧http://bbs.chinaunix.net/thread-3624009-1-1.html

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作者: embeddedlwp    时间: 2011-12-12 10:33
回复 23# 瀚海书香


    线上讨论之linux中断总结分享  100楼的问题再帮看看呗，麻烦了！

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