Linux Synchronization - 4

"scheduling while atomic: x/y/z"

其中 x 為行程的名稱 (current->comm)
　　 y 為16進制的 preempt_count
　　 z 為 PID

出現此訊息時，表示目前的 kernel task 是一個不可被中斷的行程，但卻被排程進入休眠。
以下為核心列印該錯誤訊息的程式片段：

/*
* schedule() is the main scheduler function.
*/
asmlinkage void __sched schedule(void)
{
　　long *switch_count;
　　task_t *prev, *next;
　　runqueue_t *rq;
　　prio_array_t *array;
　　struct list_head *queue;
　　unsigned long long now;
　　unsigned long run_time;
　　int cpu, idx;

　　/*
　　* Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
　　* schedule() atomically, we ignore that path for now.
　　* Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
　　*/
　　if (likely(!current->exit_state)) {
　　　　if (unlikely(in_atomic())) {
　　　　　　printk(KERN_ERR "scheduling while atomic: "
　　　　　　　　"%s/0x%08x/%d\n",
　　　　　　　　current->comm, preempt_count(), current->pid);
　　　　　　dump_stack();
　　　　}
　　}
　　profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));

　　...　/* 以下略 */
}

定義於 kernel/sched.c

#if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
# define in_atomic()　　((preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) != kernel_locked())
#else
# define in_atomic()　　((preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) != 0)
#endif

定義於 include/linux/hardirq.h

#define preempt_count()　　(current_thread_info()->preempt_count)

定義於 include/linux/preempt.h

當核心要進行 schedule 時，會先檢查目前是否為不可中斷的行程(in_atomic)
若為真，則印出 "scheduling while atomic" 的訊息，表示此時不應該做排程

而 in_atomic 則是判斷 kernel preemption 是否為關閉的狀態
也就是關閉 preemption 是為了讓行程能夠不被打斷的執行，直到完成其工作
換言之，開啟 preemption 就允許其他行程取代目前行程，故可進行排程


以下的程式片段在定義 CONFIG_PREEMPT 的核心會造成 "scheduling while atomic" 錯誤：
(若未定義 CONFIG_PREEMPT 就不是 in_atomic 的程序)

　struct semaphore _sem;
　spinlock_t _lock;

　spin_lock_init( &_lock );
　sema_init(&_sem, 0);

　spin_lock( &_lock );
　down_interruptible( &_sem );　/* 在 Spin lock 中休眠 */
　spin_unlock( &_lock );