排他制御関連

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割り込み禁止

cli()で割り込み禁止状態にする。マルチプロセッサ環境においては意味がない。

CONFIG_SMP定義の有無によって異なる。

CONFIG_SMP未定義時

cli命令実行するだけ

CONFIG_SMP定義時

定義がない。

2.4では全CPUで割り込みを禁止していた。
(RemoteCPUでは割り込みハンドラ実行を遅延させている)

そもそも、マルチプロセッサでは割り込み禁止だけでは排他制御はできない。spinlockによるプロセッサ間の排他も必要。

<-- このためにspin_lock_irqsave()があり、
cli()は意味がなくなったため消された。

プロセッサ間の排他制御(スピンロック)

spin_lock()

SpinLock取得
取得できるまでSpin

spin_lock_irqsave()

LocalCPUについてcliで割り込み禁止にしてSpinLock取得

割り込みハンドラからもlockを取ろうとする場合は、DeadLock防止のため、こちらを使用する。

LocalCPUについて割り込み禁止しておかないと通常ContextでSpinLock取得した後、割り込みが発生して同じSpinLockを取ろうとした時、DeadLockする。他のCPUの割り込みは禁止にする必要はない。

セマフォ

lock_kernel()

カーネルセマフォ(kernel_sem)を取得。
down()によりセマフォが取れなければTASK_UNINTERRUPTIBLE状態でSleepする。

プリエンプションの抑止

preempt_disable()

current_thread_info()->preempt_countをインクリメントしてプリエンプションを抑止

プリエンプト処理は例外／割り込みからカーネルモードにもどる時(entry.S::resume_kernel)にTIF_NEED_RESCHEDが立っていたらプロセスを切り替えることでおこなっているが、preempt_countが0でなければプロセス切り替えが発生しないようにしている。

spin_lockxxx()をするとpreempt_disable()も実行され、暗黙でプリエンプションは不可とされる。