浅析Linux进程管理：current宏实现

本文基于Linux 5.10.186版本内核源码进行分析。

文章目录

- current概述
- 早期内核版本实现
- 最新版本内核实现
- - x86体系下的current宏实现
  - ARMv8体系下的current实现
- 相关参考

current概述

Linux内核在运行时经常需要访问当前运行进程的task_struct指针，于是，系统提供了current宏来查找当前运行进程的task_struct指针。由于体系结构的不同，加上内核版本在不断演进，current宏的实现方式也发生了较大的变化。

早期内核版本实现

早期内核版本中，current宏主要是通过thread_info结构中的task成员获取task_struct指针。task_struct和thread_info都用来保存进程相关信息，其中，task_struct用于存储通用的管理信息，而thread_info存储与体系结构相关的部分。在早期的Linux实现中，thread_info结构被存放在进程内核栈的顶部，如下：
在这里插入图片描述

最新版本内核实现

最新版本的内核中，thread_info结构已经删除了task成员，因此已经无法再通过thread_info结构来获取task_struct指针了。这里以x86和ARMv8为例说明对应体系结构下的current宏实现方式。

x86体系下的current宏实现

在x86体系下，Linux内核定义了名为current_task的Per-CPU变量，每个CPU上当前运行的进程task_struct指针都保存在current_task变量中。

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()

ARMv8体系下的current实现

在ARMv8体系下，每个异常等级都有对应的SP_ELx寄存器，当系统运行在内核态时，SP_EL0寄存器是空置的，因此便被Linux内核用于存储当前运行进程的task_struct指针。

static __always_inline struct task_struct *get_current(void)
{unsigned long sp_el0;asm ("mrs %0, sp_el0" : "=r" (sp_el0));return (struct task_struct *)sp_el0;
}#define current get_current()