linux进程current,Linux——不同体系结构下获取current

current的含义&＃xff1a;

内核代码可以引用当前进程, 通过存取全局项 current, 它在 中定义, 它产生一个指针指向结构 task_struct, 在 定义. current 指针指向当前在运行的进程. 在一个系统调用执行期间, 例如 open 或者 read, 当前进程是发出调用的进程. 内核代码可以通过使用 current 来使用进程特定的信息, 如果它需要这样. 实际上, current 不真正地是一个全局变量. 支持 SMP 系统的需要强迫内核开发者去开发一种机制,

在相关的 CPU 上来找到当前进程. 这种机制也必须快速, 因为对 current 的引用非常频繁地发生. 结果就是一个依赖体系的机制, 常常, 隐藏了一个指向 task_struct 的指针在内核堆栈内. 实现的细节对别的内核子系统保持隐藏, 一个设备驱动可以只包含 并且引用当前进程.

在X86体系中如何获取current的&＃xff1a;

在asm/current.h中我们看到代码如下方式实现&＃xff1a;

10 DECLARE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task);

11

12 static __always_inline struct task_struct *get_current(void)

13 {

14     return percpu_read_stable(current_task);

15 }

16

17 #define current get_current()        在上述代码中我们能过看到其实current其实是一个宏&＃xff0c;真实的调用为get_current()&＃xff0c;而在get_current()中又调用percpu_read_stable(current_task)&＃xff0c;下面看一下percpu_read_stable(current_task)的实现&＃xff1a;(注&＃xff1a;在上述代码中第10行的DECLARE_PER_CPU宏用于在编译时候声明一个perCPU变量该变量被放在一个特殊的段中&＃xff0c;原型为DECLARE_PER_CPU(type,name)&＃xff0c;主要作用是为处理器创建一个type类型&＃xff0c;名为name的变量)

在asm/percpu.h中我们找到了percpu_read_stable(current_task)的实现&＃xff1a;

361 #define percpu_read_stable(var)     percpu_from_op("mov", var, "p" (&(var)))

在这里很清晰&＃xff0c;我们继续跟中percpu_from_op("mov", var, "p" (&(var)))

在asm/percpu.h中我们找了percpu_from_op("mov", var, "p" (&(var)))的实现如下&＃xff1a;

180 #define percpu_from_op(op, var, constraint)     \

181 ({                          \

182     typeof(var) pfo_ret__;              \

183     switch (sizeof(var)) {              \

184     case 1:                     \

185         asm(op "b "__percpu_arg(1)",%0"     \

186             : "&＃61;q" (pfo_ret__)          \

187             : constraint);          \

188         break;                  \

189     case 2:                     \

190         asm(op "w "__percpu_arg(1)",%0"     \

191             : "&＃61;r" (pfo_ret__)          \

192             : constraint);          \

193         break;                  \

194     case 4:                     \

195         asm(op "l "__percpu_arg(1)",%0"     \

196             : "&＃61;r" (pfo_ret__)          \

197             : constraint);          \

198         break;                  \

199     case 8:                     \

200         asm(op "q "__percpu_arg(1)",%0"     \

201             : "&＃61;r" (pfo_ret__)          \

202             : constraint);          \

203         break;                  \

204     default: __bad_percpu_size();           \

205     }                       \

206     pfo_ret__;                  \

207 })        percpu_from_op宏中根据不同的sizeof(var)选择不同的分支&＃xff0c;执行不同的流程&＃xff0c;因为这里是x86体系&＃xff0c;所以sizeof(current_task)的值为4&＃xff0c;在每个分支中使用了一条的內联汇编代码&＃xff0c;其中__percpu_arg(1)为%%fs:%P1(X86)或者%%gs:%P1(X86_64)&＃xff0c;将上述代码整理后current获取代码如下&＃xff1a;

asm(movl "%%fs:%P1","%0" : "&＃61;r" (pfo_ret__) :"p" (&(var))

即&＃xff1a;将fs段中P1偏移处的值传送给pfo_ret__变量&＃xff0c;那么fs段中P1偏移处存放的是什么呢&＃xff1f;

注&＃xff1a;本文没有写完&＃xff0c;前面这块写了好多天了&＃xff0c;接下来的内容还没有分析&＃xff0c;求简单的指导&＃xff1a;在我的记忆中应该是内核栈的分配的问题&＃xff0c;以及thread_info在内核栈中的位置的问题&＃xff0c;然后就能够找到task_struct了&＃xff0c;求指导相关模块的内核源码位置

总结&＃xff1a;

以前是通过如下汇编指令实现的&＃xff1a;movl $-8192,%eax; andl %esp, %eax来实现的&＃xff0c;执行完这两条指令后&＃xff0c;eax中存放的就是thread_info的地址。而现在的代码中再也找不到这样的指令了&＃xff0c;以前SMP共享数据很多依靠自旋锁来达到目的&＃xff0c;自旋锁是一种忙等锁&＃xff0c;在一定程度上造成了进行自旋的CPU上CPU利用率的下降&＃xff0c;随着内核的不断发展&＃xff0c;更多的使用每个CPU数据(per_cpu_data)的概念&＃xff0c;在每一个处理器中各自维护一个以前在多个CPU之间进行共享的数据&＃xff0c;如当前运行的任务结构体&＃xff0c;以前就是在多个CPU之间共享的。