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。

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：

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()

相关参考

• Linux 进程管理之current
• Linux调度——神奇的current