Question

在多处理器上，每个核心都可以拥有自己的变量。我认为它们在不同的地址中是不同的变量，尽管它们在相同的过程中并且具有相同的名称。

但我想知道，内核是如何实现的呢？它是否会分配一块内存来存放所有的percpu指针，并且每次将指针重定向到某个带有移位的地址？

Answer 1

正常的全局变量不是每个CPU。自动变量在堆栈上，不同的CPU使用不同的堆栈，因此它们自然会获得单独的变量。

我猜你是指Linux的每CPU变量基础设施大多数魔法在这里（asm-generic/percpu.h）：

extern unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS];

#define per_cpu_offset(x) (__per_cpu_offset[x])

/* Separate out the type, so (int[3], foo) works. */
#define DEFINE_PER_CPU(type, name) \
    __attribute__((__section__(".data.percpu"))) __typeof__(type) per_cpu__##name

/* var is in discarded region: offset to particular copy we want */
#define per_cpu(var, cpu) (*RELOC_HIDE(&per_cpu__##var, __per_cpu_offset[cpu]))
#define __get_cpu_var(var) per_cpu(var, smp_processor_id())

宏RELOC_HIDE(ptr, offset)只是将ptr提前给定的偏移量（以字节为单位）（无论指针类型如何）。

它做了什么？

定义DEFINE_PER_CPU(int, x)时，会在特殊__per_cpu_x部分中创建一个整数.data.percpu。
加载内核时，此部分会多次加载 - 每个CPU加载一次（这部分魔法不在上面的代码中）。
__per_cpu_offset数组填充了副本之间的距离。假设使用了每个cpu数据1000个字节，__per_cpu_offset[n]将包含1000*n。
在加载期间，符号per_cpu__x将重新定位到CPU 0的per_cpu__x。
__get_cpu_var(x)，在CPU 3上运行时，将转换为*RELOC_HIDE(&per_cpu__x, __per_cpu_offset[3])。这从CPU 0的x开始，在CPU 0的数据和CPU 3之间添加偏移量，并最终取消引用结果指针。

如何在Linux内核中实现percpu指针？

1 个答案: