5.4.4 场景3之运行在root域Xenomai线程调用Xenomai系统调用thread_setname

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/aspirestro/article/details/145247293

点击查看《Xenomai/IPIPE源代码情景解析》
原创不易，需要大家多多鼓励！您的关注、点赞、收藏就是我的创作动力！

5.4.4 场景3之运行在root域Xenomai线程调用Xenomai系统调用thread_setname

参考《5.2.2 用户层：用latency演示Xenomai系统调用》，latency 是 Xenomai/Cobalt 实时内核提供的一个工具，用于测量系统的实时性能，特别是上下文切换和中断响应的延迟。它启动后，会新建一个display线程用于打印信息；会新建一个sampling线程用于延迟采样。
通过条件断点，在ipipe_handle_syscall第1200行处，抓到Xenomai实时线程运行在root域时，对Xenomai系统调用thread_setmode的调用。

第一步，ipipe_handle_syscall 第二步，__ipipe_notify_syscall
第三步，handle_head_syscall
第四步，返回KEVENT_PROPAGATE到__ipipe_notify_syscall第1232行
第五步，handle_root_syscall函数
第六步，返回KEVENT_STOP到__ipipe_notify_syscall第1232行
第七步，返回KEVENT_STOP（1）到ipipe_handle_syscall第1200行
第八步，返回-1到el0_svc_common第110行

接下来详细解析每一步：

第一步，ipipe_handle_syscall

在这里插入图片描述

第1199行，条件1(local_flags & _TIP_NOTIFY)成立，因为local_flags即ti->ipipe_flags，值为_TIP_NOTIFY (2)。参考《5.3.3 ipipe_flags之TIP_NOTIFY》，只要是绑定到xenomai core的进程或线程，一定有TIP_NOTIFY标记！条件2(nr >= nr_syscalls)成立，因为nr是0x10000003，大于Linux自身的系统调用数量nr_syscalls(294)。条件1和条件2是逻辑或的关系，所以第1199行的if判断成立，走到第1200行慢速路径__ipipe_notify_syscall。
第1200行，走到慢速路径__ipipe_notify_syscall

第二步，__ipipe_notify_syscall

在这里插入图片描述
第1224行，通过__ipipe_current_domain获取当前所在的domain，存入变量caller_domain和this domain。从左上角的local变量的值能够确认，当前所在domain是ipipe_root即root domain。
第1225行，设置变量ipd为ipipe_head_domain即head domain。
第1226行，此处定义了标签next：，在不同的场景下可能会通过goto next跳转过来，形成循环。
第1227行，通过ipd（head domain）获取当前cpu对应的struct ipipe_percpu_domain_data head指针，存入p。
第1228行，参考《5.3.3 ipipe_flags之TIP_NOTIFY》，此处判断必然成立。
第1229行，设置当前cpu的上下文struct ipipe_percpu_data中的curr指向存在p中保存的ipipe_percpu_domain_data head指针。
第1232行，调用ipipe_syscall_hook，在图中也展示了此函数的定义内容。在ipipe_syscall_hook中，如果判断当前是secondary domain（即root domain）则调用handle_root_syscall。而因为在__ipipe_notify_syscall的第1229行已经把当前domain设置为head domain，所以ipipe_syscall_hook最终会调用handle_head_syscall。

第三步，handle_head_syscall

handle_head_syscall函数比较长，分成两个部分来解释
（1）handle_head_syscall第483~第513行
在这里插入图片描述

第498行，通过__xn_syscall得到bind在xenomai中的系统调用号3。具体原理参考《5.2.3 内核层：Xenomai系统调用的流程》。
第512行，从Xenomai系统调用表中，找出thread_setmode系统调用的CoBaLt_thread_setmode函数指针。
第513行，从Xenomai系统模式表中，找出thread_setmode系统调用的调用模式。参考《5.2.4 内核层：Xenomai系统调用的定义》，在kernel/xenomai/posix/syscall_entries.h找到thread_setmode系统调用模式为__COBALT_MODE(thread_setmode, primary)，代表必须在head domain中运行。

kernel/xenomai/posix/syscall.c：

/* Syscall must run into the Xenomai domain. */
#define __xn_exec_histage    0x2
/* Shadow syscall: caller must be mapped. */
#define __xn_exec_shadow     0x4

/* Shorthand for shadow syscall in Xenomai space. */
#define __xn_exec_primary   (__xn_exec_shadow|__xn_exec_histage)

（2）handle_head_syscall第551~第588行
在这里插入图片描述

第578行，因为thread_setmode系统调用模式为__COBALT_MODE(thread_setmode, primary)，条件成立。
第587行，caller_is_relaxed是true，所有会跳转到第557行。
第588行，返回KEVENT_PROPAGATE（0）到第二步中的__ipipe_notify_syscall第1232行。

第四步，返回KEVENT_PROPAGATE到__ipipe_notify_syscall第1232行

在这里插入图片描述
第1232行，ipipe_syscall_hook返回KEVENT_PROPAGATE（0）。
第1235行，因为在第1232行ipipe_syscall_hook执行过程中，当前domain一直是ipd所指向的head domain（第二步中初始化），所以第1235行条件不成立，跳转到第1239行。
第1239行，设置当前domain为this_domain即root domain（第二步中初始化）。
第1242行，根据1239行，判断条件成立，走到第1243行。
第1243行，条件1（ipd != ipipe_root_domain）成立；条件2（ret == 0）成立，因为ipipe_syscall_hook返回KEVENT_PROPAGATE（0）。所以跳转到第1244行。
第1244~1245行，设置ipd为root domain，通过goto next跳转到第1226行。
第1229行，设置当前domain为root domain。
第1232行，进入ipipe_syscall_hook之后，因为当前domain为root domain，所以指向handle_root_syscall函数。

第五步，handle_root_syscall函数

（1）第712~713行
在这里插入图片描述

第712行，handler指向系统调用函数CoBaLt_thread_setmode.
第713行，sysflags的值为6，因为thread_setmode系统调用模式为__COBALT_MODE(thread_setmode, primary)。

（2）第717~791行
在这里插入图片描述

第724行，sysflags的值为6，因为thread_setmode系统调用模式为__COBALT_MODE(thread_setmode, primary)。此处判断成立。
第730行，因为thread_setmode系统调用模式为__COBALT_MODE(thread_setmode, primary)，所以需要调用xnthread_harden，将当前任务（root域中的任务）迁移到head域。
第735行，设置switched=1，代表任务发生了域的迁移。
第746行，struct task_struct *p 指向当前进程的task_struct结构体。
第747行，得到传递给系统调用bind的参数，存入args。
第749行，调用系统调用CoBaLt_thread_setmode。
第791行，return KEVENT_STOP（1）到第二步中的__ipipe_notify_syscall第1232行。

第六步，返回KEVENT_STOP到__ipipe_notify_syscall第1232行

在这里插入图片描述
第1232行，ipipe_syscall_hook返回KEVENT_STOP（1）。
第1242行，根据1239行，判断条件成立，走到第1243行。
第1243行，条件1（ipd != ipipe_root_domain）不成立；条件2（ret == 0）不成立，因为ipipe_syscall_hook返回KEVENT_STOP（1）。所以不可能走到1245行执行goto next，至此next/go next循环结束。
第1259行，返回KEVENT_STOP（1）到ipipe_handle_syscall第1200行。