鸿蒙系统内核中CPU空闲时间都在干嘛

本篇说清楚cpu
cpu是负责执行指令的,谁能给它指令?是线程(也叫任务), 任务是内核的调度单元,调度到哪个任务cpu就去执行哪个任务的指令. 要执行指令就要有个取指令的开始地址. 开始地址就是大家所熟知的main函数.一个程序被加载解析后内核会在elf中找到main函数的位置,并自动创建一个线程,指定线程的入口地址为main函数的地址,由此开始了取指,译指,执指之路.
多线程内核是怎么处理的? 一样的, 以java举例,对内核来说 new thread中的run() 函数 和 main() 并没有区别. 都是一个线程(任务)的执行入口. 注意在系列篇中反复的说任务就是线程,线程就是任务,它们是一个东西在不同层面上的描述.对应用层说线程,对内核层说任务. 有多少个线程就会有多少个入口,它们统一接受调度算法的调度, 调度算法只认优先级的高低,不会管你是main() 还是 run() 而区别对待.
定时器的实现也是通过任务实现的,只不过是个系统任务osswtmrtaskcreate,优先级最高,和入口地址osswtmrtask由系统指定.
所以理解cpu就要先理解任务,任务是理解内核的主线,把它搞明白了分析内核就轻轻松松,事半功倍了.看似高深的cpu只不过是搂草打兔子.
不相信?那就看看内核对cpu是怎么描述的吧.本篇就围绕这个结构体展开说.
#内核如何描述cpu?
结构体不复杂,但很重要,一个一个掰开了说.
tasksortlink是干什么用的? 一个任务在运行过程中,会经常会主动或被动中断,而进入等待状态.主动中断情况, 例如:主动delay300毫秒,这是应用层很常见的操作.被动中断情况, 例如:申请互斥锁失败,等待某个事件发生 等等. 发生这些情况时任务将被挂到tasksortlink上.
`osadd2sortlink`,将任务挂到排序链表上,因等待时间不一样,所以内核会对这些任务按时间长短排序.
定时器相关三个变量,在系列篇定时器机制篇中已有对定时器的详细描述,可前往查看.
搞明白定时器的机制只需搞明白: 定时器(swtmr_ctrl_s),定时任务(swtmrtaskid),定时器响应函数(swtmrhandleritem),定时器处理队列swtmrhandlerqueue 四者的关系就可以了. 一句话概括:定时任务swtmrtaskid是个系统任务,优先级最高,它循环读取队列swtmrhandlerqueue中的已到时间的定时器(swtmr_ctrl_s),并执行定时器对应的响应函数swtmrhandleritem.
idletaskid空闲任务,注意这又是个任务,每个cpu核都有属于自己的空闲任务,cpu没事干的时候就待在里面.空闲任务长什么样? look!
tasklockcnt 这个很简单,记录等锁的任务数量.任务在运行过程中优先级是会不断地变化的, 例如 高优先级的a任务在等某锁,但持有锁的一方b任务优先级低,这时就会调高b的优先级至少到a的等级,提高b被调度算法命中的概率,如此就能快速的释放锁交给a运行.tasklockcnt记录被cpu运行过的正在等锁的任务数量.schedflag 调度的标签.
调度并不是每次都能成功的,在某些情况下内核会阻止调度进行.例如:os_int_active硬中断发生的时候.
excflag标识cpu的运行状态,只在多核cpu下可见.
以上为内核对cpu描述的全貌,不是很复杂.


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