Linux的同步访问技术
1.中断屏蔽:
单CPU范围内避免竞态的一种简单方法:在进入临界区之前屏蔽系统的中断。中断屏蔽将使得中断与进程之间的并发不再发生,而且Linux内核的进程调度等操作都依赖中断来实现,内核抢占式进程之间的并发也就得以避免。
操作步骤:
local_irq_disable() //屏蔽中断
critical section() //临界区
local_irq_enable() //开启中断
中断对于内核的运行非常重要,在屏蔽中断期间的终端都无法得到处理,因此长时间的屏蔽中断是很危险的,有可能造成数据丢失甚至是系统崩溃,所以在中断屏蔽后,当前的内核执行路径应当尽快的执行完临界区的代码。
2.原子操作:
原子操作->是在执行的过程中不会被别的代码路径所中断的操作。
Linux内核提供了一系列函数来实现内核中的原子操作,这些函数分为两类:
1>针对位进行原子操作;2>针对整理变量进行原子操作。
共同点:在任何情况下操作都是原子的,内核代码可以安全地调用它们而不会被打断,都是依赖底层CPU的原子操作来实现的。
3.自旋锁:
由于中断屏蔽会使得中断得不到响应,从而导致系统性能变差;原子操作受限于CPU,只能实现有限几种基本数据类型的排他操作;Linux设计了自旋锁以实现共享资源的同步访问。
自旋锁(spin lock)是一种对临界资源进行互斥访问的典型手段。为了获得一个自旋锁,在某CPU上运行的代码需先执行一个原子操作,该操作测试并设置(test-and-set)某个内存变量,由于是原子操作,所以该操作完成之前其他操作执行单元不可能访问这个内存变量。若测试结果表明这个锁已经空闲,则程序获得这个自旋锁并继续执行,若测试结果表明这个锁仍被占用,程序将在一个小的循环内重复这个“测试并设置”操作,即进行所谓的“自旋”。当自旋锁的持有者通过重置该变量释放这个自旋锁后,某个等待的变量“测试并设置”操作向其调用者报告锁已释放。
Linux与自旋锁有关的操作主要有以下4种:
(1)spinlock_t spin; //定义自旋锁
(2)spin_lock_init(lock); //动态初始化自旋锁lock
(3)spin_lock(lock); //获得自旋锁 直到获得 “可能会一直原地打转”
spin_trylock(lock) ; //获得自旋锁 只尝试一次 “不会一直原地打转”
(4)spin_unlock(lock); //释放自旋锁
中断处理程序不能使用自旋锁,因为中断处理程序中申请的自旋锁被其他执行程序路径所占有,会导致系统其他中断得不到响应。
自旋锁其实是忙等锁,当锁不可用时,CPU一直循环执行“测试并设置”该锁直到可用而取得该锁,CPU在等待自旋锁时不做任何有用的工作,仅仅是等待,因此只有在占用锁的时间极短的情况下使用自旋锁才是合理的。当临界区很大或有共享设备的时候,需要较长时间占有锁,使用锁会降低系统的性能。
自旋锁还可能会导致系统死锁。递归使用一个锁即如果一个已经拥有自旋锁的CPU想要第二次获得这个锁,则该CPU将产生死锁。此外还有进程获得锁后再阻塞,也可能导致死锁。copy_from_user()、copy_to_user()、kmalloc()等函数都可能因为内存缺页而阻塞,因此在自旋锁占用期间不能调用这些函数。
Linux的同步访问技术的更多相关文章
- Linux内核硬件访问技术
① 驱动程序控制设备,主要是通过访问设备内的寄存器来达到控制目的.因此我们讨论如何访问硬件,就成了如何访问这些寄存器. ② 在Linux系统中,无论是内核程序还是应用程序,都只能使用虚拟地址,而芯片手 ...
- Linux 驱动分类 与访问技术
驱动开发概述 1.驱动分类 1.1 常规分析法 1.1.1 字符设备 字符设备是一种按字节来访问的设备,字符驱动则负责驱动字符设备, 这样的驱动通常实现open, close, read和wri ...
- Linux内核同步机制--转发自蜗窝科技
Linux内核同步机制之(一):原子操作 http://www.wowotech.net/linux_kenrel/atomic.html 一.源由 我们的程序逻辑经常遇到这样的操作序列: 1.读一个 ...
- 转:Linux网络IO并行化技术概览
转:http://codinginet.com/articles/view/201605-linux_net_parallel?simple=1&from=timeline&isapp ...
- Linux内核同步
Linux内核剖析 之 内核同步 主要内容 1.内核请求何时以交错(interleave)的方式执行以及交错程度如何. 2.内核所实现的基本同步机制. 3.通常情况下如何使用内核提供的同步机制. 内核 ...
- linux内核同步之每CPU变量、原子操作、内存屏障、自旋锁【转】
转自:http://blog.csdn.net/goodluckwhh/article/details/9005585 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 目录(?)[-] 一每 ...
- Linux多线程同步方式
当多个线程共享相同的内存时,需要确保每个线程看到一致的数据视图,当多个线程同时去修改这片内存时,就可能出现偏差,得到与预期不符合的值.为啥需要同步,一件事情逻辑上一定是有序的,即使在并发环境下:而操作 ...
- [内核同步]浅析Linux内核同步机制
转自:http://blog.csdn.net/fzubbsc/article/details/37736683?utm_source=tuicool&utm_medium=referral ...
- C#与数据库访问技术总结(十八)
ADO.NET 代码综合示例 前面已经介绍过OLE DB.NET和SQL Server.NET数据提供者可以用来连接不同的数据源. 以下代码不仅综合演示了使用ADO.NET的这两种数据提供者访问数据库 ...
随机推荐
- How to get the file in a resource folder
In a Maven project, we may often struggle to get a certain file (e.g. json file or sql file). Here i ...
- iOS学习之应用之间的操作(转发)
首先要说的是每一个APP都可以设置一个自己独有的URL,APP应用之间的操作就是通过这个URL来实现的! 1.如何配置自己应用的URL? 关于自己的URL,作为资深的程序猿都会想到 Info.plis ...
- Extending sparklyr to Compute Cost for K-means on YARN Cluster with Spark ML Library
Machine and statistical learning wizards are becoming more eager to perform analysis with Spark MLli ...
- 用R语言做数据清理(详细教程)
数据的清理 如同列夫托尔斯泰所说的那样:“幸福的家庭都是相似的,不幸的家庭各有各的不幸”,糟糕的恶心的数据各有各的糟糕之处,好的数据集都是相似的.一份好的,干净而整洁的数据至少包括以下几个要素: 1. ...
- Exploit-Exercises nebule 旅行日志(一)
exploit-exercises.com provides a variety of virtual machines, documentation and challenges that can ...
- Thinkphp5使用阿里大于短信验证
现在各种平台登录验证很多时候会使用短信验证,快捷安全,有很多平台提供短信验证服务,相比较而言阿里大于价格比较便宜,快捷,所以在在千锋日常的php教学中多以此为例来说明短信验证的使用.下面我们在tp5中 ...
- [HDU1002] A + B Problem II
Problem Description I have a very simple problem for you. Given two integers A and B, your job is to ...
- Docker - docker machine
前言 之前在使用docker的时候,对于docker-machine的理解有一些误解(之前一直以为docker-machine和docker-engine等价的,只不过是在window或者mac平台上 ...
- 在Quo.js下Tap和singleTap的区别
前两天上网搜开发手机页面的JS,看到了Quo.js下载下来后来看了一下,支持的触屏手势挺多的,在一般的开发中应该够用了,更让我喜欢它的一点是它跟JQ差不多(虽然功能不如JQ强大但是语法基本一致).这就 ...
- std::cin>>
cin>> 不吃最后的回车换行,字符串自动补'\0'与最后回车换行无关 时常忘记,紧记!