关于异常和中断及调度的讨论(2)

(member)
09-07-26 22:10

Re: 异常能睡,中断睡不得？ []

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我也一直没有得到这个问题的满意答案，仔细阅读了楼上各位的帖子觉得非常有帮助，这个问题经典的回答就是robert love的说法，中断没有自己的上下文，但这句话是从1万英尺上空回答的，没有错误，但还是无法让人觉得豁然开朗。假如我就是要在irq中sleep，到底会发生什么呢？没有上下文，Linux就完全懵了么？ 
因为无论如何中断发生时也必然有一个当前的进程，在irq中睡眠的结果就是将这个无辜的进程插入等待队列。但我想既然irq当时决定睡眠，那么就一定有另外一个内核线程，或者进程会最终唤醒irq，那么无辜进程便有机会重新得到执行。这种情况下，某个进程只是被无辜的suspend了一段时间，其余我觉得没有什么严重的事情发生。 
或者在某种情况下，无辜进程正好就是那个打算唤醒irq的进程，由于其在睡眠，便永远不可能被唤醒了，发生了死锁，此外，我想不出其他的原因。 
中断线程化是Linux实时补丁中的重要技术，每个irq都对应一个独立的内核线程，所以可以参与调度，自然便也可以睡眠了。 
当然在irq中睡眠是一个毫无必要的需求，可以使用workqueue。 
一点拙见，楼上讨论的已经非常清楚，我只是再插一句 ；-）

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(enthusiast)
09-07-27 09:36

Re: 异常能睡,中断睡不得？ []

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技术角度讲，中断中可以睡眠的，也可以切换。 
但 
1.可能会造成死锁 
2.本来中断打断了别人，应该尽快返回，如果又切换到别的进程的话，不符合设计的初衷。 
3.中断栈的情况下，如果中断处理睡眠了，那么就无法调度回来了 


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蛋蛋..

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(enthusiast)
09-07-27 11:55

 Re: 异常能睡,中断睡不得？ []

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我也一直没有得到这个问题的满意答案，仔细阅读了楼上各位的帖子觉得非常有帮助，这个问题经典的回答就是robert love的说法，中断没有自己的上下文，但这句话是从1万英尺上空回答的，没有错误，但还是无法让人觉得豁然开朗。假如我就是要在irq中sleep，到底会发生什么呢？没有上下文，Linux就完全懵了么？ 
因为无论如何中断发生时也必然有一个当前的进程，在irq中睡眠的结果就是将这个无辜的进程插入等待队列。但我想既然irq当时决定睡眠，那么就一定有另外一个内核线程，或者进程会最终唤醒irq，那么无辜进程便有机会重新得到执行。这种情况下，某个进程只是被无辜的suspend了一段时间，其余我觉得没有什么严重的事情发生。 

>> 这个地方就是“能不能睡下去”和“能不能唤醒”的问题。要sleep的irq 环境是一个与当前进程不相干的特殊环境，在进入此环境之前已经与当前进程的环境做了处理（比如把current task的环境保存等），那么此时要睡眠，调度器要进行prev/next的context切换，问题就在这儿，它知道当前的环境是中断么？ 知道的话会做特殊处理么(比如选取current已经保存 的环境做为要调度的context)？ 所以尽管current还存在，但当前运行着的环境是与进程不相关的。而这个环境kernel不把它作为一种参与调度的环境对待.这势必造成后面的“唤醒”问题----中断这个特殊环境难以恢复了。 

或者在某种情况下，无辜进程正好就是那个打算唤醒irq的进程，由于其在睡眠，便永远不可能被唤醒了，发生了死锁，此外，我想不出其他的原因。 
中断线程化是Linux实时补丁中的重要技术，每个irq都对应一个独立的内核线程，所以可以参与调度，自然便也可以睡眠了。 
当然在irq中睡眠是一个毫无必要的需求，可以使用workqueue。 

>>我在题目里问得是睡,应该是“进程切换”更确切。sleep会把进程移出run queue,而”进程切换“让其仍在run queue，在“非外部唤醒”的情况下也有可以调度到它。这样虽避免了上述死锁问题，但还是如前面说的，无法恢复中断这种比较特殊的环境了. 




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一杯绿茶,一颗香烟

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(stranger)
09-08-02 12:23

Re: 异常能睡,中断睡不得？ []

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我觉得最关键的是看硬件怎么处理中断和缺页异常，中断进来了，状态寄存器的中断使能位就关了，其他中断进不来，这时候，你就没有调度点了，我不知道异常过来后，是不是也关了中断使能位，我猜测是没有关的，所以其他中断可以过来，因此有调度点。

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(enthusiast)
09-08-02 15:16

 Re: 异常能睡,中断睡不得？ []

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我觉得最关键的是看硬件怎么处理中断和缺页异常，中断进来了，状态寄存器的中断使能位就关了，其他中断进不来，这时候，你就没有调度点了， 
>>中断处理有一些临界区是禁中断，但随即会打开。整个中断处理中会有中断嵌套的情况。 

我不知道异常过来后，是不是也关了中断使能位，我猜测是没有关的，所以其他中断可以过来，因此有调度点。 
>>异常可以被中断打断，也可以调度，不会操作中断使能位 


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一杯绿茶,一颗香烟

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(stranger)
09-08-02 22:12

Re: 异常能睡,中断睡不得？ []

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我是指硬件上是怎么处理的，从x86的文档来看，外部中断走的是interrupt gate，而缺页异常走的是trap gate，硬件上这两个gate处理最大的不同在于对于eflage的IF位的处理不同，interrupt gate是要置1，而trap gate什么也不做，也就是说，interrupt过来后，cpu就不能相应其他中断。 
另外关于栈的问题，只要进了内核空间，用的都应该都是内核栈，版上有些人说用的是current的栈，我觉得似乎有问题，因为只要用户空间向内核空间切换，x86规定硬件要做栈切换的，而相同的优先级（比如task switch或者是缺页然后发生中断）是不做栈切换的，所以缺页异常和外部中断应该用的是相同内核栈空间。

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