Linuxカーネルでpercpuポインタはどのように実装されていますか？

Question

マルチプロセッサでは、各コアに独自の変数を設定できます。彼らは同じプロセスで同じ名前を持っていますが、彼らは異なったアドレスで異なる変数だと思いました。

しかし、カーネルはこれをどのように実装しているのでしょうか？すべてのpercpuポインタをデポジットするためにメモリを分けていますか？また、ポインタをある種のアドレスにリダイレクトするたびに、

Answer 1

通常のグローバル変数はCPUごとではありません。自動変数はスタック上にあり、異なるCPUは異なるスタックを使用するため、自然に別々の変数が得られます。

LinuxのCPU単位の可変インフラストラクチャを指していると思います。
魔法のほとんどは、ここで（asm-generic/percpu.h）である：

extern unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS]; 

#define per_cpu_offset(x) (__per_cpu_offset[x]) 

/* Separate out the type, so (int[3], foo) works. */ 
#define DEFINE_PER_CPU(type, name) \ 
    __attribute__((__section__(".data.percpu"))) __typeof__(type) per_cpu__##name 

/* var is in discarded region: offset to particular copy we want */ 
#define per_cpu(var, cpu) (*RELOC_HIDE(&per_cpu__##var, __per_cpu_offset[cpu])) 
#define __get_cpu_var(var) per_cpu(var, smp_processor_id()) 

マクロRELOC_HIDE(ptr, offset)は、単に与えられた（かかわらず、ポインタ型の）バイトオフセットによってptrを進めます。

どうしますか？

1. DEFINE_PER_CPU(int, x)を定義する、整数__per_cpu_xは特別.data.percpuセクションで作成されています。
2. カーネルがロードされると、このセクションは複数回ロードされます - CPUごとに1回（この部分は上記のコードにはありません）。
3. __per_cpu_offsetアレイは、コピー間の距離で埋められます。 1000バイトのCPUデータが使用されているとすると、__per_cpu_offset[n]には1000*nが含まれます。
4. シンボルper_cpu__xは、ロード時にCPU0のper_cpu__xに再配置されます。
5. __get_cpu_var(x)は、CPU 3で動作している場合、*RELOC_HIDE(&per_cpu__x, __per_cpu_offset[3])に変換されます。これはCPU0のxで始まり、CPU0のデータとCPU3の間にオフセットを追加し、最終的に結果のポインタを逆参照します。