Linux内核进程管理子系统有什么第六十七回 —— 进程主结构详解（63）

接前一篇文章：Linux内核进程管理子系统有什么第六十六回 —— 进程主结构详解（62）

本文内容参考：

Linux内核进程管理专题报告_linux rseq-CSDN博客

《趣谈Linux操作系统 核心原理篇：第三部分 进程管理》—— 刘超

《图解Linux内核 基于6.x》 —— 姜亚华 机械工业出版社

https://blog.csdn.net/weixin_45030965/article/details/132734258

特此致谢！

进程管理核心结构 —— task_struct

12. current

前几回讲了current在x86以及ARM上的实现，本回来看本部分剩余的一个知识点：通过task_struct定位内核栈stack和通过内核栈定位task_struct。在其中还会涉及到一个重要的结构体 —— struct pt_regs。

• 通过内核栈stack找task_struct

上一回讲到，对于MIPS、LoongArch等架构来说，其struct thread_info中包含了struct task_struct *task成员，能够通过current_thread_info()->task来获取task_struct，从而实现通过内核栈stack获取task_struct（当然，前提是定义了CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK）。

本回来讲解对于那些struct thread_info中没有struct task_struct的体系结构来说，又该如何通过内核栈stack找到task_struct。

以x86和ARM为例。

x86中struct thread_info的定义

arch/x86/include/asm/thread_info.h中：

struct thread_info {unsigned long		flags;		/* low level flags */unsigned long		syscall_work;	/* SYSCALL_WORK_ flags */u32			status;		/* thread synchronous flags */
#ifdef CONFIG_SMPu32			cpu;		/* current CPU */
#endif
};

ARM中struct thread_info的定义

arch/arm/include/asm/thread_info.h中：

struct thread_info {unsigned long		flags;		/* low level flags */int			preempt_count;	/* 0 => preemptable, <0 => bug */__u32			cpu;		/* cpu */__u32			cpu_domain;	/* cpu domain */struct cpu_context_save	cpu_context;	/* cpu context */__u32			abi_syscall;	/* ABI type and syscall nr */__u8			used_cp[16];	/* thread used copro */unsigned long		tp_value[2];	/* TLS registers */union fp_state		fpstate __attribute__((aligned(8)));union vfp_state		vfpstate;
#ifdef CONFIG_ARM_THUMBEEunsigned long		thumbee_state;	/* ThumbEE Handler Base register */
#endif
};

ARM64中struct thread_info的定义

arch/arm64/include/asm/thread_info.h中：

struct thread_info {unsigned long		flags;		/* low level flags */
#ifdef CONFIG_ARM64_SW_TTBR0_PANu64			ttbr0;		/* saved TTBR0_EL1 */
#endifunion {u64		preempt_count;	/* 0 => preemptible, <0 => bug */struct {
#ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIANu32	need_resched;u32	count;
#elseu32	count;u32	need_resched;
#endif} preempt;};
#ifdef CONFIG_SHADOW_CALL_STACKvoid			*scs_base;void			*scs_sp;
#endifu32			cpu;
};

这些体系结构的struct thread_info中没有task_struct相关成员，那又该如何获取当前运行中的task_struct呢？还是得依靠current_thread_info。

上一回讲到过current_thread_info，它一个体系结构相关的，再来回顾一下：

而在这里current_thread_info又有了一个更一般（化）的定义，在include/linux/thread_info.h中，如下：

#ifdef CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK
/** For CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK kernels we need <asm/current.h> for the* definition of current, but for !CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK kernels,* including <asm/current.h> can cause a circular dependency on some platforms.*/
#include <asm/current.h>
#define current_thread_info() ((struct thread_info *)current)
#endif

那current又是什么呢？它实际上也是体系结构相关的，不过各个体系结构中基本都是以下定义：

#define current get_current()

只不过get_current()的定义各不相同。以x86为例，get_current()的定义在arch/x86/include/asm/current.h中，如下：

DECLARE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task);static __always_inline struct task_struct *get_current(void)
{return this_cpu_read_stable(current_task);
}#define current get_current()

由代码会发现，在新的机制中，每个CPU运行的task_struct不再是通过thread_info获取了，而是直接放在了Pre CPU变量中。

对于Per CPU变量及机制的讲解，请看下回。