24.01.10 최초 작성

1. per-CPU variable

• SMP 시스템에서 각 cpu마다 담당하는 변수를 두어 공유 데이터를 최소화하는 방법

• queue_work_on() : cpu를 지정해 worker thread를 실행

---

static irq_handler_t k_top_half_gpio_irq_signal_handler(unsigned int irq, void *dev_id)
{
	...

	atomic_inc(&k_atomic_cpu_num);
	queue_work_on(atomic_read(&k_atomic_cpu_num) % num_online_cpus(), k_workqueue, &work);
	
    // 인터럽트 핸들러 실행마다 다른 cpu에 worker thread를 실행시킴
    // num_online_cpus() : 활성화된 cpu 갯수
    ...
}

---

• smp_processor_id() : 현재 스레드가 실행 중인 cpu id를 반환

---

DEFINE_PER_CPU(int, call_count);

static void workqueue_fn(struct work_struct *work)
{
	struct k_list *new_node = NULL;
	int this_cpu = smp_processor_id();
	int *this_count = &per_cpu(call_count, this_cpu);

	pr_info("cpu: %d, count: %d\n", this_cpu, *this_count);
	*this_count += 1;
	new_node = kmalloc(sizeof(struct k_list), GFP_KERNEL);
	new_node->data = k_value++;
	INIT_LIST_HEAD(&new_node->list);
	write_lock(&k_rwlock);
	list_add_tail(&new_node->list, &k_list_head);
	write_unlock(&k_rwlock);
}

---

2. atomic

• 공유 데이터에 접근할 때(write) 하드웨어적으로 다른 작업이 이뤄지는 것을 방지
• 공유 데이터 연산을 lock없이 연산 가능

---

• atomic_inc() : atomic_t 데이터를 1 증가
• atomic_read() : atomic_t 데이터를 읽음

---

//	`atomic_t` 자료형을 0으로 초기화
atomic_t k_atomic_cpu_num = ATOMIC_INIT(0);

static irq_handler_t k_top_half_gpio_irq_signal_handler(unsigned int irq, void *dev_id)
{
	...

	atomic_inc(&k_atomic_cpu_num);
	queue_work_on(atomic_read(&k_atomic_cpu_num) % num_online_cpus(), k_workqueue, &work);
	
    // 인터럽트 핸들러 실행마다 다른 cpu에 worker thread를 실행시킴
    // num_online_cpus() : 활성화된 cpu 갯수
    ...
}

---

3. lock-less list

• lock이 필요 없는 non-blocking 알고리즘 활용하는 linked list

---

• 인터럽트가 발생할 때 마다 워크큐에 데이터 저장, 데이터를 읽을 시 워크큐에 저장한 데이터 읽고 삭제
• struct llist_node, struct llist_head : llist 자료형 선언
• init_llist_head() : llisth_head 초기화

---

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/llist.h>

//	llist 정의
struct k_list {
	struct llist_node llnode;
	int data;
};

//	llist head 정의
struct llist_head k_list_head;

static int __init k_module_init(void)
{
	...
    
    k_workqueue = create_workqueue("k_wq");
	init_llist_head(&k_list_head);					//llist head 초기화
    
    ...
    
}

---

• llist_add(), llist_del_all() : 리스트에 노드 추가, 리스트의 모든 노드 저장

---

static void workqueue_fn(struct work_struct *work)
{
	struct k_list *temp_node = NULL;

	if (in_interrupt()) {
		pr_info("workqueue_fn: interrupt conext 입니다.!!!\n");
	} else {
		pr_info("workqueue_fn: thread conext 입니다.!!!\n");
	}
	temp_node = kmalloc(sizeof(struct k_list), GFP_KERNEL);
	temp_node->data = k_value++;
	llist_add(&temp_node->llnode, &k_list_head);
}

static ssize_t k_driver_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *offset)
{
	struct k_list *node, *tmp;
	struct llist_node *head;
	int list_count = 0;

	head = llist_del_all(&k_list_head);
	if (!head)
		return 0;

	llist_for_each_entry_safe(node, tmp, head, llnode) {
		pr_info("list_count : %d, data : %d\n", list_count++, node->data);
		kfree(node);
	}
	pr_info("Node count: %d\n", list_count);
	return BUF_SIZE;
}

---