为什么要在 XV6 调度程序中禁用中断？

Question

对于 XV6 中的 sched() 函数 (proc.c)

为什么我们在进行上下文切换时必须禁用中断？是不是因为开启了中断，sched函数可以重复调用？
为什么ncli（pushcli嵌套深度）必须等于1？

   sched(void) {
      int intena;

      if(readeflags()&FL_IF)
        panic("sched interruptible");
      if(cp->state == RUNNING)
        panic("sched running");
      if(!holding(&ptable.lock))
        panic("sched ptable.lock");
      if(c->ncli != 1)
        panic("sched locks");

      intena = c->intena;
      swtch(&cp->context, &c->context);
      c->intena = intena;
    }

Answer 1

why must we disable interrupts when doing a context switch? Is it because if interrupts are enabled, the sched function can be repeatedly invoked?

每个任务都有状态，其中包括 CPU 的状态和 OS 用来跟踪事物的各种变量的状态（例如，当前哪个任务运行 ). switch() 函数从一个任务的状态切换到另一个；但它不会自动执行此操作。如果在 switch() 正在从一个任务切换到另一个任务的过程中发生 IRQ，则 IRQ 处理程序将看到不一致的状态（例如 "which task is currently running" 变量与当前虚拟地址 space 不匹配） can/will 导致极难重现的细微错误（因为您必须准确把握问题发生的时间）并且极难找到和修复。

请注意，支持多个 CPU 的操作系统不能依赖 "IRQs disabled" 来防止重入问题（例如，禁用一个 CPU 上的 IRQ 不会阻止另一个 CPU 从调用 sched() 而它已经是运行）。为了这; XV6（确实支持多个 CPUs）使用锁（ptable.lock）。

Why must ncli (the depth of pushcli nesting) be equal to 1?

从CPU的角度来看：

一个任务导致ncli设置为1
发生任务切换
另一项任务导致 ncli 减为零

从任务的角度来看：

任务导致 ncli 设置为 1
许多任务切换发生（而其他任务被给予 CPU 时间）直到任务再次被给予 CPU 时间
任务导致 ncli 减为零

这两种观点都需要兼容。例如，如果一个任务导致 ncli 设置为 2，则（在任务切换后）递减 ncli 两次；那么 "from that task's perspective" 会很好，但是 "from CPU's perspective" 它会中断（另一个任务只会递减 ncli 一旦导致 IRQ 在不应该被禁用时被禁用）。

换句话说，ncli 必须始终是相同的值。选择值 1 可能是因为它 "good enough" 对于大多数调用者而言，使用更高的值会增加不必要的开销。

为什么要在 XV6 调度程序中禁用中断？

Why disable interrupts in XV6 scheduler?

locking

scheduler

interrupt

osdev

xv6