为什么在中断上下文中不能休眠?

为什么在中断上下文中不能休眠?,第1张

2.schedule()在切换进程时,保存当前的进程上下文(CPU寄存器的值、进程的状态以及堆栈中的内容),以便以后恢复此进程运行。中断发生后,内核会先保存当前被中断的进程上下文(在调用中断处理程序后恢复);但在中断处理程序里,CPU寄存器的值肯定已经变化了吧(最重要的程序计数器PC、堆栈SP等),如果此时因为睡眠或阻塞 *** 作调用了schedule(),则保存的进程上下文就不是当前的进程context了.所以不可以在中断处理程序中调用schedule()。3.2.4内核中schedule()函数本身在进来的时候判断是否处于中断上下文:if(unlikely(in_interrupt()))BUG()因此,强行调用schedule()的结果就是内核BUG,但我看2.6.18的内核schedule()的实现却没有这句,改掉了.4.中断handler会使用被中断的进程内核堆栈,但不会对它有任何影响,因为handler使用完后会完全清除它使用的那部分堆栈,恢复被中断前的原貌.5.处于中断context时候,内核是不可抢占的,因此,如果休眠,则内核一定挂起.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------先把中断处理流程给出来1.进入中断处理程序---2.保存关键上下文----3.开中断(sti指令)---4.进入中断处理程序的 handler---5.关中断(cli指令)----6.写EOI寄存器(表示中断处理完成)----7.开中断。复制代码硬中断:对应于上图的1、2、3步骤,在这几个步骤中,所有中断是被屏蔽的,如果在这个时候睡眠了, *** 作系统不会收到任何中断(包括时钟中断),系统就基本处于瘫痪状态(例如调度器依赖的时钟节拍没有等等)软中断:对应上图的4(当然,准确的说应该是4步骤的后面一点,先把话说保险点,免得思一克又开始较真)。这个时候不能睡眠的关键是因为上下文。大家知道 *** 作系统以进程调度为单位,进程的运行在进程的上下文中,以进程描述符作为管理的数据结构。进程可以睡眠的原因是 *** 作系统可以切换不同进程的上下文,进行调度 *** 作,这些 *** 作都以进程描述符为支持。中断运行在中断上下文,没有一个所谓的中断描述符来描述它,它不是 *** 作系统调度的单位。一旦在中断上下文中睡眠,首先无法切换上下文(因为没有中断描述符,当前上下文的状态得不到保存),其次,没有人来唤醒它,因为它不是 *** 作系统的调度单位。此外,中断的发生是非常非常频繁的,在一个中断睡眠期间,其它中断发生并睡眠了,那很容易就造成中断栈溢出导致系统崩溃。如 果上述条件满足了(也就是有中断描述符,并成为调度器的调度单位,栈也不溢出了,理论上是可以做到中断睡眠的),中断是可以睡眠的,但会引起很多问题.例 如,你在时钟中断中睡眠了,那 *** 作系统的时钟就乱了,调度器也了失去依据;例如,你在一个IPI(处理器间中断)中,其它CPU都在死循环等你答复,你确 睡眠了,那其它处理器也不工作了;例如,你在一个DMA中断中睡眠了,上面的进程还在同步的等待I/O的完成,性能就大大降低了还可以举出很多例子。 所以,中断是一种紧急事务,需要 *** 作系统立即处理,不是不能做到睡眠,是它没有理由睡眠。中断产生是随机的,假设某次中断一个内核线程,而且按照你说的方案,这个线程的task结构就会被借用,线程就会去睡眠。被打断线程的优先级如果太低,那 么它很难有机会再执行,某些情况下可能造成系统hang。如果临时提高被打断线程的优先级,那么又需要设计新的唤醒机制来保证阻塞同一锁上的高优先级的线 程被先唤醒。同时,要实现临时提高被打断线程的优先级,又需要再锁的获取流程增加改变优先级的算法。

至于中断为什么不能进入休眠,今天再网上查阅并总结了一下:

中断处理的时候,不应该发生进程切换,因为在中断上下文中,唯一能打断当前中断handler的只有更高优先级的中断,

它不会被进程打断(这点对于softirq,tasklet也一样,因此这些bottom half也不能休眠),如果在中断上下文中休眠,则

没有办法唤醒它,因为所有的wake_up_xxx都是针对某个进程而言的,而在中断上下文中,没有进程的概念,没有相应的

task_struct(这点对于softirq和tasklet一样),因此真的休眠了,比如调用了会导致阻塞的例程,内核几乎肯定会死.


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原文地址: https://outofmemory.cn/yw/12166155.html

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