最全鸿蒙内核源码分析 (并发并行篇) 内核如何管理多个 CPU (2)，2024年最新华为大神花费5个月打造的这份714页学习笔记系列_华为鸿蒙内核

作者：盐析白兔 | 2024-06-25 09:25:08

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华为鸿蒙内核

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非对称多处理（Asymmetric multiprocessing，AMP）每个 CPU 内核运行一个独立的操作系统或同一操作系统的独立实例（instantiation）。
对称多处理（Symmetric multiprocessing，SMP）一个操作系统的实例可以同时管理所有 CPU 内核，且应用并不绑定某一个内核。
混合多处理（Bound multiprocessing，BMP）一个操作系统的实例可以同时管理所有 CPU 内核，但每个应用被锁定于某个指定的核心。

宏 LOSCFG_KERNEL_SMP 表示对多 CPU 核的支持，鸿蒙默认是打开 LOSCFG_KERNEL_SMP 的。

多 CPU 核支持

鸿蒙内核对 CPU 的操作见于 los_mp.c ，因文件不大，这里把代码都贴出来了.

#if (LOSCFG_KERNEL_SMP == YES)
//给参数CPU发送调度信号
VOID LOS_MpSchedule(UINT32 target)//target每位对应CPU core
{
UINT32 cpuid = ArchCurrCpuid();
target &= ~(1U << cpuid);//获取除了自身之外的其他CPU
HalIrqSendIpi(target， LOS_MP_IPI_SCHEDULE);//向目标CPU发送调度信号，核间中断(Inter-Processor Interrupts)，IPI
}
//硬中断唤醒处理函数
VOID OsMpWakeHandler(VOID)
{
/* generic wakeup ipi， do nothing /
}
//硬中断调度处理函数
VOID OsMpScheduleHandler(VOID)
{//将调度标志设置为与唤醒功能不同，这样就可以在硬中断结束时触发调度程序。
/

set schedule flag to differ from wake function，
so that the scheduler can be triggered at the end of irq.
*/
OsPercpuGet()->schedFlag = INT_PEND_RESCH;//给当前Cpu贴上调度标签
}
//硬中断暂停处理函数
VOID OsMpHaltHandler(VOID)
{
(VOID)LOS_IntLock();
OsPercpuGet()->excFlag = CPU_HALT;//让当前Cpu停止工作

while (1) {}//陷入空循环，也就是空闲状态
}
//MP定时器处理函数，递归检查所有可用任务
VOID OsMpCollectTasks(VOID)
{
LosTaskCB *taskCB = NULL;
UINT32 taskID = 0;
UINT32 ret;

/* recursive checking all the available task */
for (; taskID <= g_taskMaxNum; taskID++) { //递归检查所有可用任务
taskCB = &g_taskCBArray[taskID];

if (OsTaskIsUnused(taskCB) || OsTaskIsRunning(taskCB)) {
continue;
}

/* 虽然任务状态不是原子的，但此检查可能成功，但无法完成删除，此删除将在下次运行之前处理

though task status is not atomic， this check may success but not accomplish
the deletion; this deletion will be handled until the next run.
*/
if (taskCB->signal & SIGNAL_KILL) {//任务收到被干掉信号
ret = LOS_TaskDelete(taskID);//干掉任务，回归任务池
if (ret != LOS_OK) {
PRINT_WARN(“GC collect task failed err:0x%x\n”， ret);
}
}
}
}
//MP(multiprocessing) 多核处理器初始化
UINT32 OsMpInit(VOID)
{
UINT16 swtmrId;

(VOID)LOS_SwtmrCreate(OS_MP_GC_PERIOD， LOS_SWTMR_MODE_PERIOD， //创建一个周期性，持续时间为 100个tick的定时器
(SWTMR_PROC_FUNC)OsMpCollectTasks， &swtmrId， 0);//OsMpCollectTasks为超时回调函数
(VOID)LOS_SwtmrStart(swtmrId);//开始定时任务

return LOS_OK;
}
#endif

代码一一都加上了注解，这里再一一说明下:

1.OsMpInit

多 CPU 核的初始化，多核情况下每个 CPU 都有各自的编号，内核有分成主次 CPU， 0 号默认为主 CPU， OsMain () 由主 CPU 执行，被汇编代码调用。初始化只开了个定时任务，只干一件事就是回收不用的任务。回收的条件是任务是否收到了被干掉的信号。例如 shell 命令 kill 9 14 ，意思是干掉 14 号线程的信号，这个信号会被线程保存起来。可以选择自杀也可以等着被杀。这里要注意，鸿蒙有两种情况下任务不能被干掉，一种是系统任务不能被干掉的，第二种是正在运行状态的任务.

2. 次级 CPU 的初始化

同样由汇编代码调用，通过以下函数执行，完成每个 CPU 核的初始化

//次级CPU初始化，本函数执行的次数由次级CPU的个数决定. 例如:在四核情况下，会被执行3次， 0号通常被定义为主CPU 执行main
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT VOID secondary_cpu_start(VOID)
{
#if (LOSCFG_KERNEL_SMP == YES)
UINT32 cpuid = ArchCurrCpuid();

OsArchMmuInitPerCPU();//每个CPU都需要初始化MMU

OsCurrTaskSet(OsGetMainTask());//设置CPU的当前任务

/* increase cpu counter */
LOS_AtomicInc(&g_ncpu); //统计CPU的数量

/* store each core’s hwid */
CPU_MAP_SET(cpuid， OsHwIDGet());//存储每个CPU的 hwid
HalIrqInitPercpu(); //CPU硬件中断初始化

OsCurrProcessSet(OS_PCB_FROM_PID(OsGetKernelInitProcessID())); //设置内核进程为CPU进程
OsSwtmrInit(); //定时任务初始化，每个CPU维护自己的定时器队列
OsIdleTaskCreate(); //创建空闲任务，每个CPU维护自己的任务队列
OsStart(); //本CPU正式启动在内核层的工作
while (1) {
__asm volatile(“wfi”);//wait for Interrupt 等待中断，即下一次中断发生前都在此hold住不干活
}//类似的还有 WFE: wait for Events 等待事件，即下一次事件发生前都在此hold住不干活
#endif
}

可以看出次级 CPU 有哪些初始化步骤: