内核如何不抢占并且仍然具有多个控制路径

Question

在一个操作系统课程中，我花了一段时间才开始研究一个旧的，非抢占式的Linux内核（2.4.X）。但是，我们被告知内核中可能同时存在多个控制路径。这与内核的非抢先性质相矛盾吗？ 编辑：我的意思是，内核中没有上下文 。上次我尝试提出这个问题时得到了回答“好吧，Linux内核 抢先一步，所以没有问题。”

Answer 1

在2.4内核中，虽然内核代码不能被其他内核代码任意抢占，但内核代码仍然可以主动通过休眠放弃CPU（这显然是很常见的情况）

此外，内核代码总是可以被中断处理程序抢占（除非它专门禁用了中断），2.4内核也支持SMP，允许多个CPU同时在内核中执行。

Answer 2

Linux内核可以在中断上下文或进程（用户）上下文中运行。进程上下文意味着它代表一个已调用系统调用的进程运行。中断上下文意味着它代表某种中断运行（硬件中断，softirq，...）。

当你谈到抢占式多任务时，这意味着内核可以决定抢占某项任务来运行另一项任务。当你谈到抢占式内核时，这意味着内核可以决定抢占自己运行以运行其他内核代码。

现在，在Linux是抢占式内核之前，您可以在多个CPU上运行内核代码，并且内核代码可能会被硬件中断中断（这可能会在返回之前运行softirqs，...）。抢占式内核意味着内核也可以被进程上下文内核代码预先抢占，以避免长时间延迟（抢先Linux来自Linux实时树）。

当然，在Rusty Russell的Unreliable Guide to Kernel Hacking和Unreliable Guide to Kernel Locking中可以更好地解释所有这些。

编辑：

或者，尝试更好地解释它，当一个任务在非抢占式内核上调用一个系统调用时，该任务不能被预先抢占，直到系统调用结束（可能是EINTR，但这可能需要很长时间）。抢占式内核允许该任务被抢占，从而导致等待运行的其他任务的平均延迟和最坏情况延迟。

Answer 3

非抢占式内核意味着内核不代表另一个进程执行上下文切换，或者中断另一个正在运行的进程。它仍然可以通过实现协作式多任务处理来进行多处理，其中实际运行的进程本身可以控制内核或其他进程。所以，是的，你可以拥有多任务和非抢占式内核。

内核中没有针对MONOLITHIC内核的上下文切换，但当然内核仍然执行多任务处理....因此，您仍然具有多任务和非预占性

Answer 4

Linux内核将大量工作卸载到内核线程，这些内核线程可以与用户空间任务一起调度进出，与内核抢占无关。即使是旧的2.4内核也有这些内核线程，尽管它们比现代2.6内核更少。 2.6内核现在有几个级别的抢占，可以在编译时选择，但完全抢占不是默认值。