linux從2.6開始支援核心搶占，意味著即使程序執行在核心態也可以被搶占。為了支援核心搶占，**中為每個程序的 thread_info 引入了 preempt_count 計數器，數值為0的時候表示可以核心搶占，每當程序持有核心鎖的時候把 preempt_count 計數器加1，表示禁止核心搶占。此外還有一些其它禁止核心搶占的場景，也通過 preempt_counter 字段反應出來：preempt_counter 欄位是32位的，除了搶占計數器之外還包括其他標誌位，只要 preempt_counter 整體不為0，就不能進行核心搶占，這個設計一下子簡化了對眾多不能搶占的情況的檢測：
這篇筆記要講的是 preempt_active 標誌。preempt_active標誌的本意是表明正在進行核心搶占，設定了之後preempt_counter就不再為0，從而達到禁止核心搶占的效果，使得執行搶占工作的**不會被再搶占。它的乙個重要用途是防止非running狀態的程序被搶占過程錯誤地從run queue中移除
。這句話令人十分費解，已經不處於running狀態的程序本來就不應該留在run queue中，為什麼要防止它被移除？我用了很長時間才琢磨出來，要回答這個問題，首先要理解為什麼非running狀態的程序會被搶占？
所謂搶占，就是從乙個正在執行的程序手上把cpu搶過來，可是既然程序已經不是running狀態了，怎麼會還在cpu上，還被搶占？
這是因為程序從running變成非running要經過幾個步驟：在把自己放進wait queue、狀態置成非running之後，最後呼叫schedule()把自己從run queue中移除、並把cpu交給其他程序。設想一下，乙個程序恰好在呼叫schedule()之前就被搶占了，此時它仍然還在cpu上執行。這就是為什麼非running狀態的程序也會被搶占的原因。對這樣的程序，搶占流程不能擅自將之從run queue中移除，因為它的切換過程沒有完成，應該讓它有機會自己回頭接著做完。比如以下的**，是乙個典型的休眠過程：
1
2
3
4
5
6
for(;;
)
如果在第2行被搶占，剛把程序狀態設定為task_uninterruptible，本來馬上就要測試條件是否滿足了，這時被搶占，而搶占過程必定包含呼叫schedule()的步驟，導致該程序被移出執行佇列，失去了執行機會，隨後的條件判斷語句就無法執行了，假如此時condition條件是滿足的，它本來會跳出for迴圈、而不會去呼叫schedule()進入休眠，然而卻被搶占過程錯誤地呼叫schedule()導致它休眠了，也因此錯過了那個條件判斷語句，也許就永遠沒有被喚醒的機會了。正確的做法是：程序被搶占後還留在run queue中，下次還有機會繼續執行，恢復執行後繼續判斷condition，如果條件不滿足，在隨後主動呼叫的schedule()中會被移出執行佇列，這是不能由搶占代勞的。
下面我們詳細看看preempt_active是如何幫助實現上述的正確做法的。在核心裡，程序從執行態進入休眠態的最後一步是呼叫排程器schedule()——把自己從run queue中移除，把cpu交給其他程序，這在不支援核心搶占的時代沒有問題，因為整個過程不會被打斷，然而核心搶占的出現使情況變複雜了，現在從執行態進入休眠態的過程可能會被搶占所打斷，而搶占過程中會呼叫schedule()，導致schedule()的呼叫提前發生，有可能形成race condition。為了避免這種情況，核心搶占過程中不能直接呼叫schedule()排程器，而是呼叫preempt_schedule()，再通過它來呼叫schedule()，preempt_schedule()會在呼叫schedule()之前設定preempt_active標誌，呼叫之後再清除這個標誌。而schedule()會檢查這個標誌，如果設定了preempt_active標誌，意味著這是從搶占過程中進入schedule()，對於不是task_running(state != 0)的程序，就不會呼叫deactivate_task()把程序從run queue移除。原始碼如下： 1
2
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12
13
asmlinkage
void
__sched
schedule
(void)
...這段**的邏輯含義是這樣的：
如果設定了preempt_active，說明該程序是由於核心搶占而被調離cpu的，這時不把它從run queue裡移除；如果preempt_active沒被設定（程序不是由於核心搶占而被調離），還要看一下它有沒有未處理的訊號，如果有的話，也不把它從run queue移除。
總之，只要不是主動呼叫schedule()，而是因被搶占而調離cpu的，程序就還在執行佇列中，還有機會執行。
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