Linux进程调度——schedule()函数分析

最新推荐文章于 2023-12-10 22:41:06 发布

senlin_liu

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分类专栏：教学

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本文详细分析了Linux内核中进程调度的关键函数schedule()的执行流程，从schedule()开始，通过sched_submit_work()避免死锁，再到__schedule()实现进程切换。在__schedule()中，重点讲解了context_switch()和switch_to()如何完成进程上下文的保存与恢复，涉及内核抢占、栈保护等核心概念。最后，总结了schedule()的整体执行流程。

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打开终端中输入qemu –kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage –initrd rootfs.img –S –s
然后打开另一个终端输入

gdb
(gdb)file linux-3.18.6/vmlinux
(gdb)target remote:1234
(gdb)b schedule
(gdb)c

进行调试跟踪schedule的执行过程。

这里写图片描述
进程调度时，首先进入schedule()函数，将一个task_struct结构体的指针tsk赋值为当前进程。
然后调用sched_submit_work(tsk)
我们进入这个函数，查看一下做了什么工作
我们在执行到sched_submit_work时，输入si进入函数。
这里写图片描述
可以看到这个函数时检测tsk->state是否为0 （runnable）若为运行态时则返回，
tsk_is_pi_blocked(tsk),检测tsk的死锁检测器是否为空，若非空的话就return。

然后检测是否需要刷新plug队列，用来避免死锁。
sched_submit_work主要是来避免死锁。
然后我们进入__schedule()函数。
这里写图片描述
__schedule()是切换进程的真正代码，我们来分析一下具体的关键代码

1.创建一些局部变量

struct task_struct *prev, *next;//当前进程和一下个进程的进程结构体
unsigned long *switch_count;//进程切换次数
struct rq *rq;//就绪队列
int cpu;

2.关闭内核抢占，初始化一部分变量

need_resched:
preempt_disable();//关闭内核抢占
cpu = smp_processor_id();
rq = cpu_rq(cpu);//与CPU相关的runqueue保存在rq中
rcu_note_context_switch(cpu);
prev = rq->curr;//将runqueue当前的值赋给prev