Linux 併發、競態管理的實現機制
linux下用於併發、競態管理的機制有:spinlock_t,semaphore,mutex,completion,atomic_t等, 下面依次分析其實現原理
1. spinlock_t:其實就是一個volatile unsigned int。在lock的時候關閉bh,呼叫lock鎖住記憶體匯流排禁止其他cpu訪問記憶體,然後將變數從記憶體讀出減一後再寫入。spin_unlock只是鎖住記憶體匯流排的情況下簡單的將變數置1。
2.semaphore的核心結構為:
struct semaphore {
spinlock_t lock;
unsigned int count;
struct list_head wait_list;
};
3. mutex 本質為count預置為1的semaphore。
4. completion:
struct completion {
unsigned int done;
wait_queue_head_t wait;
};
struct __wait_queue_head {
spinlock_t lock;
struct list_head task_list;
};
typedef struct __wait_queue_head wait_queue_head_t;
wait_for_completion在spinlock_t的保護下等待done不為0; complete則增加done的值。
5. atomic_t (atomic_64_t)也是在spinlock_t保護下的long(或longlong)。(其值為變數的地址。)
6. 為什麼持有spinlock 不能睡眠?
spinlock的時候是disable_preempt關閉搶佔的,如果睡眠(即主動放棄CPU)則另一程序呼叫spin_lock的時候會持續嘗試獲取鎖,但肯定不成功的,導致死鎖。