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Linux操作系统内核抢占补丁的基本原理(1) CPU在内核中运行时并不是处处不可抢占的，内核中存在一些空隙，在这时进行抢占是安全的，内核抢占补丁的基本原理就是将SMP可并行的代码段看成是可以进行内核抢占的区域。
2.4内核正好细化了多CPU下的内核线程同步机构，对不可并行的指令块用spinlock和rwlock作了细致的表示，该补丁的实现可谓水到渠成。具体的方法就是在进程的任务结构上增加一个preempt_count变量作为内核抢占锁，它随着spinlock和rwlock一起加锁和解锁。当preempt_count为0时表示可以进行内核调度。内核调度器的入口为preempt_schedule()，它将当前进程标记为TASK_PREEMPTED状态再调用schedule()，在TASK_PREEMPTED状态，schedule()不会将进程从运行队列中删除。
下面是内核抢占补丁的主要代码示意：
arch/i386/kernel/entry.S:
preempt_count = 4 # 将task_strUCt中的flags用作preempt_count,flags被移到了别
的位置
ret_from_exception: # 从异常返回
#ifdef CONFIG_SMP
GET_CURRENT(%ebx)
movl processor(%ebx),%eax
shll $CONFIG_X86_L1_CACHE_SHIFT,%eax
movl SYMBOL_NAME(irq_stat)(,%eax),%ecx # softirq_active
testl SYMBOL_NAME(irq_stat)+4(,%eax),%ecx # softirq_mask
#else
movl SYMBOL_NAME(irq_stat),%ecx # softirq_active
testl SYMBOL_NAME(irq_stat)+4,%ecx # softirq_mask
#endif
jne handle_softirq
#ifdef CONFIG_PREEMPT
cli
incl preempt_count(%ebx) # 异常的入口没有禁止内核调度的指令,与ret_from_intr
匹配一下
#endif
ENTRY(ret_from_intr) # 硬件中断的返回
GET_CURRENT(%ebx)
#ifdef CONFIG_PREEMPT
cli
decl preempt_count(%ebx) # 恢复内核抢占标志
#endif
movl EFLAGS(%esp),%eax # mix EFLAGS and CS
moVB CS(%esp),%al
testl $(VM_MASK 3),%eax # return to VM86 mode or non-supervisor?
jne ret_with_reschedule
#ifdef CONFIG_PREEMPT
cmpl $0,preempt_count(%ebx)
jnz restore_all # 如果preempt_count非零则表示禁止内核抢占
cmpl $0,need_resched(%ebx)
jz restore_all #
movl SYMBOL_NAME(irq_stat)+irq_stat_local_bh_count CPU_INDX,%ecx
addl SYMBOL_NAME(irq_stat)+irq_stat_local_irq_count CPU_INDX,%ecx
jnz restore_all
incl preempt_count(%ebx)
sti
call SYMBOL_NAME(preempt_schedule)
jmp ret_from_intr # 新进程返回,返回ret_from_intr恢复抢占标志后再返回
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