xv6 rev-11中mycpu()为何能为每个CPU返回不同结构体？

核心原因在于本地APIC（Local APIC）的内存映射IO（MMIO）特性：

虽然lapic是全局共享的指针，但它指向的是一个MMIO地址（通常是0xFEE00000）。当不同CPU访问这个地址时，x86硬件会自动将访问路由到当前执行CPU的本地APIC寄存器，而不是同一个物理寄存器。

具体代码分析 #

1. lapicid()函数：

volatile uint *lapic;  // Initialized in mp.c

lapicid(void)
{
  if (!lapic)
    return 0;
  return lapic[ID] >> 24;
}

当CPU调用lapic[ID]时，实际是读取当前CPU自身本地APIC的ID寄存器，所以每个CPU得到的都是自己独有的APIC ID，而非同一个值。

2. mycpu()函数：

mycpu(void)
{
  int apicid, i;
  
  if(readeflags()&FL_IF)
    panic("mycpu called with interrupts enabled");
  
  apicid = lapicid();
  // APIC IDs are not guaranteed to be contiguous. Maybe we should have
  // a reverse map, or reserve a register to store &cpus[i].
  for (i = 0; i < ncpu; ++i) {
    if (cpus[i].apicid == apicid)
      return &cpus[i];
  }
}

每个CPU拿到自己的APIC ID后，遍历全局的cpus数组，找到与自身APIC ID匹配的struct cpu实例并返回，自然就实现了不同CPU获取对应结构体的效果。

补充：代码注释也提到APIC ID不一定连续，所以用遍历方式查找；如果要优化，可以建立APIC ID到struct cpu的反向映射，或者专门用一个寄存器存储当前CPU的struct cpu指针，避免每次遍历。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jacky Wang