在 Linux 设备驱动程序中使用浮点的编码约定是什么？

Question

这与 this question.

我不是 Linux 设备驱动程序或内核模块方面的专家，但我一直在阅读 Rubini & Corbet 的“Linux 设备驱动程序”[O'Reilly] 以及一些在线资源，但我没有能够找到有关此特定问题的任何信息。

什么时候允许内核或驱动模块使用浮点寄存器？
如果是这样，谁负责保存和恢复其内容？
（假设 x86-64 架构）

如果我理解正确，每当 KM 运行时，它使用的硬件上下文（或硬件线程或寄存器集——无论您想调用什么）已被某个应用程序线程抢占。如果您在 c 中编写 KM，编译器将正确确保通用寄存器正确保存和恢复（就像在应用程序中一样），但浮点寄存器不会自动发生这种情况。就此而言，许多 KM 甚至不能假设处理器具有任何浮点能力。

我猜想使用浮点的 KM 必须小心保存和恢复浮点状态，这是否正确？是否有执行此操作的标准内核函数？

是否在任何地方都详细说明了此的编码约定？
对于非 SMP 驱动程序，它们是否不同？
对于较旧的非抢占式内核和较新的抢占式内核，它们有何不同？

Answer 1

Linus's answer 提供了这个非常清晰的引用作为指导：

换句话说：规则是你真的不应该在内核中使用 FP。

Answer 2

简短回答：如果此用法被kernel_fpu_begin()/kernel_fpu_end() 包围，内核代码可以使用浮点。这些函数处理保存和恢复 fpu 上下文。此外，他们调用preempt_disable()/preempt_enable()，这意味着这些函数之间的代码中没有休眠、页面错误等。谷歌函数名称以获取更多信息。

如果我理解正确的话，无论何时 KM 正在运行，它正在使用硬件 上下文（或硬件线程或 注册集——任何你想要的 调用它）已被抢占 一些应用程序线程。

不，内核模块也可以在用户上下文中运行（例如，当用户空间在 KM 提供的设备上调用系统调用时）。但是，它与浮动问题无关。

如果您用 c 编写 KM，则 编译器将正确确保 通用寄存器是 正确保存和恢复（例如 在应用程序中），但事实并非如此 自动发生 浮点寄存器。

这不是因为编译器，而是因为内核上下文切换代码。