linux内核锁（不允许抢占）

进程调度

    调度的发生有两种方式

1、主动式

在内核中直接调用schedule()。当进程需要等待资源等而暂时停止运行时， 会把状态置于挂起（睡眠），并主动请求调度，让出CPU。主动放弃cpu例:

1. current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
2. schedule();

2、被动式（抢占）

被动式又分两种情况

1. 用户抢占（Linux2.4、Linux2.6）
2. 内核抢占(Linux2.6)

用户抢占发生在：

• 从系统调用返回用户空间。
• 从中断处理程序返回用户空间。

内核即将返回用户空间的时候，如果need_resched标志被设置，会导致schedule()被调用，此时就会发生用户抢占.

* ENTRY(ret_from_exception) //异常返回
get_thread_info tsk
mov why, #0
b ret_to_user
* __irq_usr: //在用户态收到中断
usr_entry
kuser_cmpxchg_check
…… …… ……
b ret_to_user

ENTRY(ret_to_user)
ret_slow_syscall:
disable_irq @ disable interrupts
ldrr1, [tsk, #TI_FLAGS]
tstr1, #_TIF_WORK_MASK
bne work_pending

work_pending:
tstr1, #_TIF_NEED_RESCHED
bne work_resched
work_resched:
bl schedule

内核抢占:

• 在不支持内核抢占的系统中，进程/线程一旦运行于内核空间，就可以一直执行，直到它主动放弃或时间片耗尽为止。这样一些非常紧急的进程或线程将长时间得不到运行。
• 在支持内核抢占的系统中，更高优先级的进程/线程可以抢占正在内核空间运行的低优先级进程/线程。

在支持内核抢占的系统中，某些特例下是不允许内核抢占的：

• 内核正进行中断处理(包括软中断/下半部)。进程调度函数schedule()会对此作出判断，如果是在中断中调用，会打印出错信息。
• 进程正持有锁(如spinlock自旋锁、writelock/readlock读写锁等)，当持有这些锁时，不应该被抢占，否则由于抢占将导致其他CPU长期不能获得锁而死等。
• 内核正在执行调度程序Scheduler。抢占的原因就是为了进行新的调度，没有理由将调度程序抢占掉再运行调度程序。

为保证Linux内核在以上情况下不会被抢占，抢占式内核使用了一个变量preempt_count，称为内核抢占计数。 这一变量被设置在进程的thread_info结构中。每当内核要进入以上几种状态时，变量preempt_count就加1， 指示内核不允许抢占。每当内核从以上几种状态退出时，变量preempt_count就减1，同时进行可抢占的判断与调度。

内核抢占可能发生在：

• 中断处理程序完成，返回内核空间之前。
• 当内核代码再一次具有可抢占性的时候，如解锁及使能软中断等。

转载https://e-mailky.github.io/2018-03-14-lock1