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idle 进程 相关的打印: 无idle 进程相关的 函数 __mmap_switched 中的 ARM( ldmia r4!, { r0, r1, sp} ) sched_init start_kernel sched_init // 因为 1.__mmap_switched 中的 ARM( ldmia r4!, {r0, r1, sp} ) // 因为 2.__mmap_switched_data 中的 .long init_thread_union + THREAD_START_SP @ sp /* include/asm-generic/current.h #define current get_current() #define get_current() (current_thread_info()->task) arch/arm/include/asm/thread_info.h current_thread_info return (struct thread_info *) (current_stack_pointer & ~(THREAD_SIZE - 1)); arch/arm/include/asm/percpu.h register unsigned long current_stack_pointer asm ("sp"); */ // current 等于 &init_task // smp_processor_id() 等于 0 init_idle(current, smp_processor_id()); // 用idle制作当前进程(current),并将 sched_class 设置为 idle_sched_class.启动时就能显示为...进程 // DECLARE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues); // #define cpu_rq(cpu) (&per_cpu(runqueues, (cpu))) struct rq *rq = cpu_rq(cpu); // 下面 idle 为 &init_task __sched_fork(0, idle); // 设置 tcb 中的 进程调度相关的成员 上锁 idle->state = TASK_RUNNING; rq->idle = idle; 解锁 idle->sched_class = &idle_sched_class; fork_init // create a slab on which task_structs can be allocated task_struct_cachep = kmem_cache_create_usercopy("task_struct" // 设置最大进程数目 set_max_threads(MAX_THREADS); // 将0号进程的task_t结构中的进程数资源限制的 当前值 设置为系统允许进程的一半 init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_cur = max_threads/2; // 将0号进程的task_t结构中的进程数资源限制的 最大值 设置为系统允许进程的一半 // init_task.signal->rlim[RLIMIT_NPROC].rlim_max = max_threads/2; arch_call_rest_init rest_init pid = kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS); pid = kernel_thread(kthreadd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES); cpu_startup_entry(CPUHP_ONLINE);// 问题 : 从裸机 到 进程0 是什么时候开始,什么时候结束的 从 stext就开始了 到 start_kernel->rest_init->schedule_preempt_disabled -> schedule -> __schedule -> context_switch 结束 // 此时 cpu 就要执行 另一个进程了. // 问题 : 创建进程0 的时候 init_task 是什么时候挂载到 strcuct rq 上的 早先版本中，idle是参与调度的，所以将其优先级设为最低，当没有其他进程可以运行时，才会调度执行 idle 而目前的版本中idle并不在运行队列中参与调度，而是在cpu全局运行队列rq中含idle指针，指向idle进程, 在调度器发现运行队列为空的时候运行, 调入运行 init_idle -> rq->idle = idle;// 问题 : 创建进程0 的时候 怎么处理 入口函数的? 此时linux裸机已经在跑了,没有入口 idle 进程的建立的 过程 // 其实就是 init_task 结构体初始化的过程 1.sp 的初始化 // __mmap_switched -> ARM( ldmia r4!, {r0, r1, sp} ) // __mmap_switched_data: // .long init_thread_union + THREAD_START_SP @ sp // 在链接过程中确定了 一个值 (该值与 init_thread_union 相关) // 将该值 写入 sp 中 // start_kernel 在 sp 对应的栈 中运行 2.TCB(init_task&init_thread_info)结构体的建立 // 静态创建的,不需要创建 // init_task&init_thread_info 是给 idle(一开始的裸机) 准备的 TCB 3.TCB(init_task&init_thread_info)结构体的定位 // idle 找到 为 它 准备的 TCB // 根据current 找到该 裸机(后来的idle) 对应的结构体(init_task&init_thread_info) // init_task 是 idle 进程的 信息1,供调度器(schedule)选择下一个进程用 // init_thread_info.cpu_context 是 idle进程的信息2,存储寄存器信息 4. init_idle:idle 进程的 信息1(init_task) 的初始化 //供 调度算法 选择 哪个进程 为 下一个进程 //5. kernel_thread/fork 的时候 建立了 其他(kenel_init) 进程 6. schedule:idle 进程的 信息2(init_thread_info.cpu_context) 的初始化 // 当前寄存器信息的保存 // idle调出 start_kernel->rest_init->schedule_preempt_disabled -> schedule -> __schedule -> context_switch // 的时候 , 保存了 idle 的 各个寄存器 到 idle进程的信息2(init_thread_info.cpu_context) // 这个过程是调度器的一部分,但是同时也是idle TCB 结构体初始化过程的一部分 7. 其他进程调用 schedule , 选中 init_task 为 下一个 进程 // schedule -> __schedule -> pick_next_task 8. 将 init_task 对应的 init_thread_info.cpu_context 恢复到寄存器中 // idle调入 schedule -> __schedule -> context_switch // 的时候 , 恢复了 idle进程的信息2(init_thread_info.cpu_context) 到 寄存器 // 此时,idle 重新执行 创建过程与cpu 的关系cpu0 上的 idle进程 内核裸机程序(在 创建init 进程之前可以这么称呼吧) 在调用 sched_init 之后将自己变成了 0 号内核进程idle // 这里要明白 裸机 和 进程的区别 // 进程比裸机 多了 以下内容 // 1.tcb,且 tcb的状态要设置好,其中 : 调度器要认识该tcb // 2.进程代码运行的时候可以随时切出 // 那么 裸机切换到 进程(进程0)的时候,就需要做这些设置 // 什么时候能判断 该 idle0 创建成功了 // 0.current 能够索引当前的 tcb,start_kernel 刚进入时就已经能索引了(和__mmap_switched中赋值sp有关) // 1.idle 又创建了一个线程A,idle 放弃cpu ,A开始正常运行,且能和idle进程正常调度 // 这就需要知道 调度器, 调度器 使用的 task_struct 序列 start_kernel -> sched_init -> init_idle(current, smp_processor_id()); -> __sched_fork(0, idle); -> idle->state = TASK_RUNNING; 0号内核进程 在创建了init和kthreadd进程后, 调用cpu_idle()开始做idle循环 start_kernel -> arch_call_rest_init -> rest_init -> cpu_startup_entry -> do_idle // 问题 : task_struct 结构体在哪里 cpu1 上的 idle 进程 cpu0 上的 init内核进程在演变成/sbin/init之前，会调用 smp_init(),让cpu1,cpu2 ... 开始启动 cpu1,cpu2 ... 启动过程中 会调用 如下函数,创建 对应cpu上的 idle进程 task = copy_process(CLONE_VM, 0, idle_regs(®s), 0, NULL, NULL, 0); init_idle(task, cpu); 从而创建 cpu1 上的 idle进程,cpu2 上的 idle进程, ... cpu0:smp_init idle_threads_init for_each_possible_cpu idle_init fork_idle copy_process bringup_nonboot_cpus cpu_up _cpu_up smp_ops.smp_boot_secondary(cpu, idle); / 即 psci_boot_secondary psci_ops.cpu_on // 对应 0.1 版本的 psci为 psci_0_1_cpu_on psci_0_1_cpu_on __psci_cpu_on invoke_psci_fn // 调用什么 取决于 set_conduit 的设定值 __invoke_psci_fn_smc arm_smccc_smc __arm_smccc_smc SMCCC SMCCC_SMC __SMC 0xE1600070 | (((imm4) & 0xF) << 0), 0xF7F08000 | (((imm4) & 0xF) << 16) cpu1:secondary_startup __secondary_switched secondary_start_kernel pr_debug("CPU%u: Booted secondary processor\n", cpu); cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE); do_idle // 问题 : task_struct 结构体在哪里 // 作用是什么,为什么一个cpu上有一个 start_kernel->rest_init->schedule_preempt_disabled -> schedule -> __schedule -> context_switch调度到了 kthreadd
kthreadd -> schedule -> __schedule -> context_switch调度到了 kernel_init
当需要调度时 , need_resched() 为 1cpu_startup_entry schedule_preempt_disabled schedule 当不需要调度时, need_resched() 为 0cpu_startup_entry cpu_idle_loop cpuidle_idle_call arch_cpu_idle cpu_do_idle cpu_v7_do_idle dsb wfi ret lr
TODO
kernel_init : r4:0,r5:c0535d3c(kernel_init),pc:c010015c(ret_from_fork)kthreadd : r4:0,r5:c012cc14(kthreadd),pc:c010015c(ret_from_fork)--- idlerest_init : r4:0,r5:0,pc:0schedule_preempt_disabled -> schedule -> __schedule -> context_switch 中设置了 r4 r5 r6do_idle : r4:c0e55d08(init_stack/init_thread_info/init_thread_union),r5:c0805980(init_task),pc:c0536778(__schedule中)
Freeing unused kernel memory: 1024K 前的堆栈[14:57:54]CPU: 0 PID: 0 Comm: swapper Not tainted 5.11.0-00008-g0cf53aa024f-dirty #180[14:57:54]Hardware name: SMDK6410[14:57:54][] (unwind_backtrace) from [ ] (show_stack+0x10/0x14)[14:57:54][ ] (show_stack) from [ ] (do_idle+0x8/0xd4)[14:57:54][ ] (do_idle) from [ ] (cpu_startup_entry+0x10/0x14)[14:57:54][ ] (cpu_startup_entry) from [ ] (start_kernel+0xbf4/0xe0c)[14:57:54][ ] (start_kernel) from [<00000000>] (0x0)Freeing unused kernel memory: 1024K 后的堆栈[14:57:54]CPU: 0 PID: 0 Comm: swapper Not tainted 5.11.0-00008-g0cf53aa024f-dirty #180[14:57:54]Hardware name: SMDK6410[14:57:54][ ] (unwind_backtrace) from [ ] (show_stack+0x10/0x14)[14:57:54][ ] (show_stack) from [ ] (do_idle+0x8/0xd4)[14:57:54][ ] (do_idle) from [ ] (cpu_startup_entry+0x10/0x14)[14:57:54][ ] (cpu_startup_entry) from [ ] (start_kernel+0xbf4/0xe0c)
[14:57:47]CPU: 0 PID: 1 Comm: swapper Not tainted 5.11.0-00008-g0cf53aa024f-dirty #180[14:57:47]Hardware name: SMDK6410[14:57:47][] (unwind_backtrace) from [ ] (show_stack+0x10/0x14)[14:57:47][ ] (show_stack) from [ ] (__clocksource_update_freq_scale+0x8c/0x224)[14:57:47][ ] (__clocksource_update_freq_scale) from [ ] (__clocksource_register_scale+0x30/0x104)[14:57:47][ ] (__clocksource_register_scale) from [ ] (do_one_initcall+0x74/0x18c)[14:57:47][ ] (do_one_initcall) from [ ] (kernel_init_freeable+0x130/0x1b0)[14:57:47][ ] (kernel_init_freeable) from [ ] (kernel_init+0x8/0x11c)[14:57:47][ ] (kernel_init) from [ ] (ret_from_fork+0x14/0x24)[14:57:47]Exception stack(0xc144bfb0 to 0xc144bff8)[14:57:47]bfa0: 00000000 00000000 00000000 00000000[14:57:47]bfc0: 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000[14:57:47]bfe0: 00000000 00000000 00000000 00000000 00000013 00000000
有五种调度类：fair_sched_class，现在较高版本的Linux上也就是CFS(Completely Fair Scheduler)，Linux上面主要的调度方式，由CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED宏控制rt_sched_class，由CONFIG_RT_GROUP_SCHED宏控制，实时调度类型。dl_sched_class，deadline调度类，实时调度中较高级别的调度类型，一般之后在系统紧急情况下会调用；stop_sched_class，最高优先级的调度类型，属于实时调度类型的一种，在系统终止时会在其上创建进程进入调度。idle_sched_class，优先级最低，在系统空闲时才会进入该调度类型调度，一般系统中只有一个idle，那就是初始化进程init_task，在初始化完成后它将自己设置为idle进程，并不做更多工作。
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