鸿蒙内核源码分析（信号消费篇）：揭秘 CPU 连续四次换栈运行之谜

Android

2023-12-21 02:46:01

序言

在鸿蒙内核的博弈沙场中，CPU 的每次换栈都暗藏着玄机。当 CPU 连续四次换栈运行时，幕后必有一场精彩绝伦的好戏在悄然上演。本文将带领读者深入鸿蒙内核源码，逐层剖析信号消费的奥秘，揭开 CPU 连续四次换栈运行的真相。

信号消费流程

鸿蒙内核中的进程通信主要通过 Binder IPC 机制实现。当一个进程向另一个进程发送信号时，信号将被封装成 Binder 消息，并通过 Binder 驱动发送到目标进程。

目标进程收到信号消息后，UK（User Kernel）将从内核态唤醒用户态进程，并触发进程调度。进程调度算法根据进程优先级和调度策略，决定由哪个进程获得 CPU 执行权。

UK 唤醒

当 UK 从内核态唤醒用户态进程时，CPU 会发生第一次换栈，从内核栈切换到用户栈。此时，进程的上下文环境被加载到 CPU 寄存器中，为进程执行做准备。

进程调度

进程调度器根据进程优先级和调度策略，从就绪队列中选择一个进程执行。CPU 会发生第二次换栈，从调度器栈切换到被选中进程的栈。此时，被选中的进程获得了 CPU 的执行权。

信号处理

被选中的进程进入信号处理阶段。进程从信号队列中取出信号，并根据信号类型进行相应的处理。CPU 会发生第三次换栈，从进程栈切换到信号处理函数的栈。

信号消费

信号处理函数执行完毕后，进程返回到用户态继续执行。CPU 会发生第四次换栈，从信号处理函数的栈切换回进程栈。此时，进程已经完成了信号的消费。

实例分析

以下代码片段展示了信号消费的具体过程：

void Process::HandleSignal(const Signal& signal) {
  // 第三次换栈，从进程栈切换到信号处理函数栈
  switch (signal.type()) {
    case SignalType::kStart:
      Start();
      break;
    case SignalType::kStop:
      Stop();
      break;
    default:
      break;
  }
  // 第四次换栈，从信号处理函数栈切换回进程栈
}