__context__ 属性

beyes

在分析自旋锁代码时，最终跟踪下来，会在 include/linux/compiler.h 中看到下面的代码：

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#ifdef __CHECKER__
...
# define __acquire(x)    __context__(x,1)
# define __release(x)    __context__(x,-1)
...
#else
# define __acquire(x) (void)0
# define __release(x) (void)0


...
#endif

其中含有 __context__ 这种属性。刚开始时认为这也是 gcc 支持的属性一种，其实不然。在应用程序里，模拟上面宏定义并包含 __context__ ，然后用 gcc 编译一下，会有错误提示。


实际上，该属性是提供给一种叫 sparse 的工具进行代码的静态检查的。关于 sparse 的介绍可参考：

sparse 工具的介绍及简单应用
sparse.txt 的中文翻译

在我们编译内核代码时，在 make 时使用 C=1 或者 C=2 选项时都会对 sparse 工具的调用。

sparse 进行代码静态检查并不会对代码进行编译，也不会进行相关宏的处理，它的工作只是检查而已。那么可能会有疑问，检查后，那最终还不是要用 gcc 来编译么？那这样一来不是还不能编译通过？这里需要注意到，像 # define __acquire(x)    __context__(x,1) 这个宏，需要在 __CHECKER__ 这个宏定义下才能使用。那么搜遍整个内核代码，会发现没有 __CHECKER__ 的定义。但是回过头来查看 sparse 相关的源码时，会发现在对 sparse 初始化的函数里有这么一段(位于 lib.c 中)：

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struct symbol_list *sparse_initialize(int argc, char **argv, struct string_list **filelist)
{
     ....
     add_pre_buffer("#define __CHECKER__ 1\n");
     ...
}

再看 add_pre_buffer() 函数：

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void add_pre_buffer(const char *fmt, ...)
{
        va_list args;
        unsigned int size;
        struct token *begin, *end;
        char buffer[4096];


        va_start(args, fmt);
        size = vsnprintf(buffer, sizeof(buffer), fmt, args);
        va_end(args);
        begin = tokenize_buffer(buffer, size, &end);
        if (!pre_buffer_begin)
                pre_buffer_begin = begin;
        if (pre_buffer_end)
                pre_buffer_end->next = begin;
        pre_buffer_end = end;
}

上面，就是将 "#define __CHECKER__ 1" 这一个字符串通过 vsnprintf(buffer, sizeof(buffer), fmt, args); 拷贝到缓冲区中。


一般的，对代码的静态检查工具，基本工作原理是将要检查的源代码读入缓冲区中在进行比较。所以，__CHECKER__ 这个定义是先在 sparse 的工具的缓冲区中定义好，这样，我们自然就能够使用带有 __context__ 属性的宏了。需要注意一点，带有 __context__ 的宏，只能在缓冲区中比较，在内核中最后仍然是使用没有 __context__ 这种属性的宏的，也就是说最终用到的是：

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# define __acquire(x) (void)0
# define __release(x) (void)0