鴻蒙系統(tǒng)內(nèi)核中CPU空閑時(shí)間都在干嘛

本篇說(shuō)清楚CPU

cpu是負(fù)責(zé)執(zhí)行指令的，誰(shuí)能給它指令？是線程(也叫任務(wù)), 任務(wù)是內(nèi)核的調(diào)度單元，調(diào)度到哪個(gè)任務(wù)CPU就去執(zhí)行哪個(gè)任務(wù)的指令. 要執(zhí)行指令就要有個(gè)取指令的開始地址. 開始地址就是大家所熟知的main函數(shù).一個(gè)程序被加載解析后內(nèi)核會(huì)在ELF中找到main函數(shù)的位置，并自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)線程，指定線程的入口地址為main函數(shù)的地址，由此開始了取指，譯指，執(zhí)指之路.

多線程內(nèi)核是怎么處理的？ 一樣的， 以JAVA舉例，對(duì)內(nèi)核來(lái)說(shuō) new thread中的run() 函數(shù) 和 main() 并沒(méi)有區(qū)別. 都是一個(gè)線程(任務(wù))的執(zhí)行入口. 注意在系列篇中反復(fù)的說(shuō)任務(wù)就是線程，線程就是任務(wù)，它們是一個(gè)東西在不同層面上的描述.對(duì)應(yīng)用層說(shuō)線程，對(duì)內(nèi)核層說(shuō)任務(wù). 有多少個(gè)線程就會(huì)有多少個(gè)入口，它們統(tǒng)一接受調(diào)度算法的調(diào)度， 調(diào)度算法只認(rèn)優(yōu)先級(jí)的高低，不會(huì)管你是main() 還是 run() 而區(qū)別對(duì)待.

定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)也是通過(guò)任務(wù)實(shí)現(xiàn)的，只不過(guò)是個(gè)系統(tǒng)任務(wù)OsSwtmrTaskCreate,優(yōu)先級(jí)最高，和入口地址OsSwtmrTask由系統(tǒng)指定.

所以理解CPU就要先理解任務(wù)，任務(wù)是理解內(nèi)核的主線，把它搞明白了分析內(nèi)核就輕輕松松，事半功倍了.看似高深的CPU只不過(guò)是摟草打兔子.

不相信？那就看看內(nèi)核對(duì)CPU是怎么描述的吧.本篇就圍繞這個(gè)結(jié)構(gòu)體展開說(shuō).

#內(nèi)核如何描述CPU?

結(jié)構(gòu)體不復(fù)雜，但很重要，一個(gè)一個(gè)掰開了說(shuō).

taskSortLink是干什么用的？ 一個(gè)任務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常會(huì)主動(dòng)或被動(dòng)中斷，而進(jìn)入等待狀態(tài).主動(dòng)中斷情況， 例如：主動(dòng)delay300毫秒，這是應(yīng)用層很常見的操作.被動(dòng)中斷情況， 例如：申請(qǐng)互斥鎖失敗，等待某個(gè)事件發(fā)生 等等. 發(fā)生這些情況時(shí)任務(wù)將被掛到taskSortLink上.

`OsAdd2SortLink`,將任務(wù)掛到排序鏈表上，因等待時(shí)間不一樣，所以內(nèi)核會(huì)對(duì)這些任務(wù)按時(shí)間長(zhǎng)短排序.

定時(shí)器相關(guān)三個(gè)變量，在系列篇定時(shí)器機(jī)制篇中已有對(duì)定時(shí)器的詳細(xì)描述，可前往查看.

搞明白定時(shí)器的機(jī)制只需搞明白： 定時(shí)器(SWTMR_CTRL_S),定時(shí)任務(wù)(swtmrTaskID),定時(shí)器響應(yīng)函數(shù)(SwtmrHandlerItem),定時(shí)器處理隊(duì)列swtmrHandlerQueue 四者的關(guān)系就可以了. 一句話概括：定時(shí)任務(wù)swtmrTaskID是個(gè)系統(tǒng)任務(wù)，優(yōu)先級(jí)最高，它循環(huán)讀取隊(duì)列swtmrHandlerQueue中的已到時(shí)間的定時(shí)器(SWTMR_CTRL_S),并執(zhí)行定時(shí)器對(duì)應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)SwtmrHandlerItem.

idleTaskID空閑任務(wù)，注意這又是個(gè)任務(wù)，每個(gè)cpu核都有屬于自己的空閑任務(wù)，cpu沒(méi)事干的時(shí)候就待在里面.空閑任務(wù)長(zhǎng)什么樣？Look!

taskLockCnt 這個(gè)很簡(jiǎn)單，記錄等鎖的任務(wù)數(shù)量.任務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中優(yōu)先級(jí)是會(huì)不斷地變化的， 例如 高優(yōu)先級(jí)的A任務(wù)在等某鎖，但持有鎖的一方B任務(wù)優(yōu)先級(jí)低，這時(shí)就會(huì)調(diào)高B的優(yōu)先級(jí)至少到A的等級(jí)，提高B被調(diào)度算法命中的概率，如此就能快速的釋放鎖交給A運(yùn)行.taskLockCnt記錄被CPU運(yùn)行過(guò)的正在等鎖的任務(wù)數(shù)量.schedFlag 調(diào)度的標(biāo)簽.

調(diào)度并不是每次都能成功的，在某些情況下內(nèi)核會(huì)阻止調(diào)度進(jìn)行.例如：OS_INT_ACTIVE硬中斷發(fā)生的時(shí)候.

excFlag標(biāo)識(shí)CPU的運(yùn)行狀態(tài)，只在多核CPU下可見.

以上為內(nèi)核對(duì)CPU描述的全貌，不是很復(fù)雜.

編輯：hfy