secondary cpu执行流程介绍

secondary cpu执行流程

aarch64架构secondary cpu的内核入口函数为secondary_entry（arch/arm64/kernel/head.S），以下为其执行主流程：

由于其底层相关初始化流程与primary cpu类似，因此此处不再介绍。我们这里主要看一下它是如何通过secondary_start_kernel启动idle线程的：

asmlinkage notrace void secondary_start_kernel(void)
{
	struct mm_struct *mm = &init_mm;              			
	…
	current- >active_mm = mm;                               （1）

	cpu_uninstall_idmap();                                 （2）
	…
	ops = get_cpu_ops(cpu);
	if (ops- >cpu_postboot)
		ops- >cpu_postboot();                           （3）
	…
	set_cpu_online(cpu, true);                             （4）
	complete(&cpu_running);                                （5）
	…
	cpu_startup_entry(CPUHP_AP_ONLINE_IDLE);               （6）
}

（1）由于内核线程并没有用于地址空间，因此其active_mm通常指向上一个用户进程的地址空间。而cpu初始化时，由于之前并没有运行过用户进程，因此将其初始化为init_mm

（2）idmap地址映射仅仅是用于mmu使能时地址空间的平滑切换，在mmu使能完成后已经没有作用。更进一步，由于idmap页表所使用的ttbr0_elx页表基地址寄存器，正常情况下是用于用户空间页表的，在调度器接管该cpu之前也必须要将其归还给用户空间

（3）执行cpu_postboot回调

（4）由secondary cpu已经启动成功，故将其设置为online状态

（5）唤醒cpu hotplug线程

（6）让cpu执行idle线程，其代码实现如下：

void cpu_startup_entry(enum cpuhp_state state)
{
	arch_cpu_idle_prepare();
	cpuhp_online_idle(state);
	while (1)
		do_idle();
}

至此，cpu已经启动完成，并开始执行idle线程了。最后当然是要通知调度器，将该cpu的管理权限移交给调度器了。它是通过cpu hotplug的以下回调实现的：

static struct cpuhp_step cpuhp_hp_states[] = {
…
[CPUHP_AP_SCHED_STARTING] = {
		.name			= "sched:starting",
		.startup.single		= sched_cpu_starting,
		.teardown.single	= sched_cpu_dying,
}
…
}

以下为该函数的实现：

int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
{
…
sched_rq_cpu_starting(cpu);        （1）
sched_tick_start(cpu);             （2）
…
}

（1）用于初始化负载均衡相关参数，此后该cpu就可以在其后的负载均衡流程中拉取进程

（2）tick时钟是内核调度器的脉搏，启动了该时钟之后，cpu就会在时钟中断中执行调度操作，从而让cpu参与到系统的调度流程中