關于might_sleep的一點說明-有解無憂

這個函式我在看代碼時基本上是直接忽略的(因為我知道它實際上不干什么事)，不過因為內核中很多函式一開始就會用一下它，為了方便那些正在學習內核原始碼的網友，本帖專門討論一下該函式到底被內核用來干什么，

簡單地說，如果沒有除錯的需求(絕大多數下你平常跑的系統都是release版本的kernel)，那么這個宏(或者函式，稱謂并不重要)什么實質性的活都不干，內核只是用它來做一件事，就是提醒你，呼叫該函式的函式可能會sleep，這個跟其名字也是匹配的: The function calling might_sleep() might sleep，如果你想看原始碼，我把它列在下面：

# define might_resched() do { } while (0)
# define might_sleep() do { might_resched(); } while (0)

看到沒，啥事都沒干，其實內核原始碼對此也有明確的注釋：might_sleep - annotation for functions that can sleep，所以對于release版的kernel image而言，might_sleep的作用僅僅是一個annotation，提醒使用者，一個使用might_sleep的函式在其后的代碼執行中可能會sleep，

不過如果有除錯需求介入的話，比如你的系統莫名其妙地隨機性地crash掉，在經過一段艱難的案情分析排查之后，最后你決定打開內核的 CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP選項，那么此時might_sleep對案情的進一步推進就可能產生貢獻了， CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP選項主要用來排查是否在一個ATOMIC操作的背景關系中有函式發生sleep行為，關于什么是 ATOMIC操作，內核原始碼在might_sleep函式前也有一段注釋：

this macro will print a stack trace if it is executed in an atomic context (spinlock, irq-handler, ...)

所以很明顯，一個行程獲得了spinlock之后它就進入了這里所謂的atomic context，或者是在一個irq-handler，也就是一個中斷背景關系中，這兩種背景關系中理論上不應該讓當前的execution path進入sleep狀態(雖然不是強制規定，換句話說，一個擁有spinlock的行程進入sleep并不必然意味著系統就一定會deadlock 等，但是對內核編程而言，還是應該盡力避開這個雷區)，

在CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP選項打開的情形下，might_sleep又有哪些特殊的功能呢？先看看內核中的原始碼：

void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
{
        static unsigned long prev_jiffy; /* ratelimiting */

        if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
            system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
                return;
        if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
                return;
        prev_jiffy = jiffies;

        printk(KERN_ERR
                "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
                        file, line);
        printk(KERN_ERR
                "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
                        in_atomic(), irqs_disabled(),
                        current->pid, current->comm);

        if (irqs_disabled())
                print_irqtrace_events(current);
        dump_stack();
}

上面的代碼我進行了輕微的刪減，去除了一些只有CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP選項使能的情形下不干活的函式，

# define might_sleep() \
        do { __might_sleep(__FILE__, __LINE__, 0); might_resched(); } while (0)

在當前CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP選項使能的前提下，可以看到__might_sleep還是干了不少事情的，最主要的作業是在第一個if陳述句那里，尤其是preempt_count_equals和 irqs_disabled，都是用來判斷當前的背景關系是否是一個atomic context，因為我們知道，只要行程獲得了spin_lock的任一個變種形式的lock，那么無論是單處理器系統還是多處理器系統，都會導致 preempt_count發生變化，而irq_disabled則是用來判斷當前中斷是否開啟，__might_sleep正是根據這些資訊來判斷當前正在執行的代碼背景關系是否是個atomic，如果不是，那么函式就直接回傳了，因為一切正常，如果是，那么代碼下行，

所以讓CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP選項打開，可以捕捉到在一個atomic context中是否發生了sleep，如果你的代碼不小心在某處的確出現了這種情形，那么might_sleep會通過后續的printk以及dump_stack來協助你發現這種情形，

至于__might_sleep函式中的system_state,它是一個全域性的enum型變數，主要用來記錄當前系統的狀態：

enum system_states system_state __read_mostly;
EXPORT_SYMBOL(system_state);

注意system_state已經被export出來，所以內核模塊可以直接讀該值來判斷當前系統的運行狀態，常見的狀態包括：

extern enum system_states {
    SYSTEM_BOOTING,
    SYSTEM_RUNNING,
    SYSTEM_HALT,
    SYSTEM_POWER_OFF,
    SYSTEM_RESTART,
    SYSTEM_SUSPEND_DISK,
} system_state;

最常見的狀態當然是SYSTEM_RUNNING了，你的系統正常起來之后就處于這個狀態，因為跟當前的話題沒有直接的關聯，這里只提一下好了，

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標籤：嵌入式

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