Linux内核中锁机制之内存屏障、读写自旋锁及顺序锁

大话Linux内核中锁机制之内存屏障、读写自旋锁及顺序锁

大话Linux内核中锁机制之内存屏障.读写自旋锁及顺序锁在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容.下面首先讨论内存屏障的相关内容. 三.内存屏障不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数.OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容.我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对读写指令进行重新排序)后,导致对内存的写入操作不能…

Linux内核中锁机制之内存屏障、读写自旋锁及顺序锁

在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容.下面首先讨论内存屏障的相关内容. 三.内存屏障不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数.OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容.我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对读写指令进行重新排序)后,导致对内存的写入操作不能及时的反应到读操作中(锁机制无法保证时序正确).可能读起来…

LINUX内核中的机制OOM

[概念] LINUX内核中有一个机制叫做OOM killer(Out Of Memery killer) 该机制监控内存占用过大,尤其是瞬间消耗大量内存的进程, 为了防止内存被耗尽,所以OOM killer会将它杀掉 [情景] 某台机器某天不可以ssh登录,但是可以ping通IP ==> 说明不是网络的问题原因可能是sshd进程被OOM killer杀掉了(这就是假死状况) 重启服务器后,查看日志/var/log/messages会发现Out of Memory: Kill process 1…

linux内核中异步通信机制--信号处理机制【转】

转自:http://blog.csdn.net/lu_embedded/article/details/51131663 什么是异步通信?很简单,一旦设备准备好,就主动通知应用程序,这种情况下应用程序就不需要查询设备状态,就像硬件上常提的“中断的概念”.比较准确的说法其实应该叫做“信号驱动的异步I/O”,信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟.阻塞I/O意味着一直等待设备可访问再访问,非阻塞I/O意味着使用poll()来查询是否可访问,而异步通信则意味着设备通知应用程序自身可访问. 一.系统中存…

Linux内核中的机制学习总结

一.驱动中的poll机制 1.简介:select()和poll()系统调用的本质一样,前者在 BSD UNIX 中引入的,后者在 System V 中引入的. 应用程序使用 select() 或 poll() 调用设备驱动程序的 file_operations 的 poll() 函数. 2.实现(1).初始化一个等待队列头init_waitqueue_head(&dev->rx_wait/&dev->tx_wait); (2).实现驱动中的poll()方法 static uns…

Linux内核中锁机制之原子操作、自旋锁

很多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,然后进程2再去操作临界区.但是往往现实总是残酷的,进程1在执行过程中,进程2很可能在此插入一脚,导致两个进程同时…

大话Linux内核中锁机制之原子操作、自旋锁

转至:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6d7fa49b01014q7p.html 很多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,…

大话Linux内核中锁机制之原子操作、自旋锁【转】

转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6d7fa49b01014q7p.html 多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,然…

Linux内核的同步机制

本文详细的介绍了Linux内核中的同步机制:原子操作.信号量.读写信号量和自旋锁的API,使用要求以及一些典型示例一.引言在现代操作系统里,同一时间可能有多个内核执行流在执行,因此内核其实象多进程多线程编程一样也需要一些同步机制来同步各执行单元对共享数据的访问.尤其是在多处理器系统上,更需要一些同步机制来同步不同处理器上的执行单元对共享的数据的访问. 在主流的Linux内核中包含了几乎所有现代的操作系统具有的同步机制,这些同步机制包括:原子操作.信号量(semaphore).读写信号量(rw…

Linux内核中锁机制之RCU、大内核锁

在上篇博文中笔者分析了关于完成量和互斥量的使用以及一些经典的问题,下面笔者将在本篇博文中重点分析有关RCU机制的相关内容以及介绍目前已被淘汰出内核的大内核锁(BKL).文章的最后对<大话Linux内核中锁机制>系列博文进行了总结,并提出关于目前Linux内核中提供的锁机制的一些基本使用观点. 十.RCU机制本节将讨论另一种重要锁机制:RCU锁机制.首先我们从概念上理解下什么叫RCU,其中读(Read):读者不需要获得任何锁就可访问RCU保护的临界区:拷贝(Copy):写者在访问临界区时,写者…

Linux内核中锁机制之信号量、读写信号量

在上一篇博文中笔者分析了关于内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容,本篇博文将着重讨论有关信号量.读写信号量的内容. 六.信号量关于信号量的内容,实际上它是与自旋锁类似的概念,只有得到信号量的进程才能执行临界区的代码:不同的是获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态.它的定义是include\linux\semaphore.h文件中,结构体如图6.1所示.其中的count变量是计数作用,通过使用lock变量实现对count变量的保护,而wait_list则是对申请信号量的进程维…

大话Linux内核中锁机制之RCU、大内核锁

大话Linux内核中锁机制之RCU.大内核锁在上篇博文中笔者分析了关于完成量和互斥量的使用以及一些经典的问题,下面笔者将在本篇博文中重点分析有关RCU机制的相关内容以及介绍目前已被淘汰出内核的大内核锁(BKL).文章的最后对<大话Linux内核中锁机制>系列博文进行了总结,并提出关于目前Linux内核中提供的锁机制的一些基本使用观点. 十.RCU机制本节将讨论另一种重要锁机制:RCU锁机制.首先我们从概念上理解下什么叫RCU,其中读(Read):读者不需要获得任何锁就可访问RCU保护的临界…

大话Linux内核中锁机制之信号量、读写信号量

大话Linux内核中锁机制之信号量.读写信号量在上一篇博文中笔者分析了关于内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容,本篇博文将着重讨论有关信号量.读写信号量的内容. 六.信号量关于信号量的内容,实际上它是与自旋锁类似的概念,只有得到信号量的进程才能执行临界区的代码:不同的是获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态.它的定义是include\linux\semaphore.h文件中,结构体如图6.1所示.其中的count变量是计数作用,通过使用lock变量实现对count变量的保…

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CPU变量二原子操作三优化和内存屏障四自旋锁自旋锁自旋锁的数据结构和宏函数读写自旋锁读写自旋锁的相关函数 linux内核中的各种“任务”都能看到内核地址空间,因而它们之间也需要同步和互斥.linux内核支持的同步/互斥手段包括: 技术功能作用范围每CPU变量为每个CPU复制…

Linux内核中锁机制之完成量、互斥量

在上一篇博文中笔者分析了关于信号量.读写信号量的使用及源码实现,接下来本篇博文将讨论有关完成量和互斥量的使用和一些经典问题. 八.完成量下面讨论完成量的内容,首先需明确完成量表示为一个执行单元需要等待另一个执行单元完成某事后方可执行,它是一种轻量级机制.事实上,它即是为了完成进程间的同步而设计的,故而仅仅提供了代替同步信号量的一种解决方法,初值被初始化为0.它在include\linux\completion.h定义. 如图8.1所示,对于执行单元A而言,如果执行单元B不执行complete函…

大话Linux内核中锁机制之完成量、互斥量

大话Linux内核中锁机制之完成量.互斥量在上一篇博文中笔者分析了关于信号量.读写信号量的使用及源码实现,接下来本篇博文将讨论有关完成量和互斥量的使用和一些经典问题. 八.完成量下面讨论完成量的内容,首先需明确完成量表示为一个执行单元需要等待另一个执行单元完成某事后方可执行,它是一种轻量级机制.事实上,它即是为了完成进程间的同步而设计的,故而仅仅提供了代替同步信号量的一种解决方法,初值被初始化为0.它在include\linux\completion.h定义. 如图8.1所示,对于执行单元A…

Linux 内核中的 Device Mapper 机制

本文结合具体代码对 Linux 内核中的 device mapper 映射机制进行了介绍.Device mapper 是 Linux 2.6 内核中提供的一种从逻辑设备到物理设备的映射框架机制,在该机制下,用户可以很方便的根据自己的需要制定实现存储资源的管理策略,当前比较流行的 Linux 下的逻辑卷管理器如 LVM2(Linux Volume Manager 2 version).EVMS(Enterprise Volume Management System).dmraid(Device M…

[转] Linux 内核中的 Device Mapper 机制

初探Linux内核中的内存管理

Linux内核设计与实现之内存管理的读书笔记初探Linux内核管理内核本身不像用户空间那样奢侈的使用内存; 内核不支持简单快捷的内存分配机制, 用户空间支持? 这种简单快捷的内存分配机制是什么呢? 内核不能睡眠; 内核空间和用户空间分配内存是不一样的, 差一点在哪里呢? 内核是如何管理内存? 内核把物理页作为内存管理的基本单位; 因为内存管理单元通常以页为单位进行处理; 从内存管理单元的角度来看, 页是最小的单位; 什么是内存管理单元(MMU) -- 就是把虚拟地址转换为物理地址的硬件; 那…

Linux内核的同步机制---自旋锁

自旋锁的思考:http://bbs.chinaunix.net/thread-2333160-1-1.html 近期在看宋宝华的<设备驱动开发具体解释>第二版.看到自旋锁的部分,有些疑惑.所以来请教下大家. 以下是我參考一些网络上的资料得出的一些想法,不知正确与否.记录下来大家讨论下: (1) linux上的自旋锁有三种实现: 1. 在单cpu.不可抢占内核中,自旋锁为空操作. 2. 在单cpu,可抢占内核中,自旋锁实现为"禁止内核抢占&quo…

Linux内核中常见内存分配函数【转】

转自:http://blog.csdn.net/wzhwho/article/details/4996510 1. 原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l 页全局目录(Page Global Directory) l 页上级目录(Page Upper Directory) l 页中间目…

Linux内核中内存cache的实现【转】

Linux内核中内存cache的实现转自:http://blog.chinaunix.net/uid-127037-id-2919545.html 本文档的Copyleft归yfydz所有,使用GPL发布,可以自由拷贝,转载,转载时请保持文档的完整性, 严禁用于任何商业用途.msn: yfydz_no1@hotmail.com来源:http://yfydz.cublog.cn 1. 前言 kmem_cache是Linux内核提供的快速内存缓冲接口,这些内存块要求是大小相同的,因为分配出的内…

Linux内核中常见内存分配函数

1. 原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l 页全局目录(Page Global Directory) l 页上级目录(Page Upper Directory) l 页中间目录(Page Middle Directory) l 页表(Page Table) 页全局目录…

KSM剖析——Linux 内核中的内存去耦合

简介: 作为一个系统管理程序(hypervisor),Linux® 有几个创新,2.6.32 内核中一个有趣的变化是 KSM(Kernel Samepage Merging) 允许这个系统管理程序通过合并内存页面来增加并发虚拟机的数量.本文探索 KSM 背后的理念(比如存储去耦合).KSM 的实现.以及如何管理 KSM. 服务器虚拟化虚拟化技术从上世纪 60 年代开始出现,经由 IBM® System/360® 大型机得以流行.50 年过后,虚拟化技术取得了跨越式发展,使得多个操作系统和应用…

Linux内核中常见内存分配函数（一）

linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表. * 页全局目录(Page Global Directory) * 页上级目录(Page Upper Directory) * 页中间目录(Page Middle Directory) * 页表(Page Table) 页全局目录包含若干页上级目录的地址,页上级目录又依次包含若干页中间目录的地址 ,而页中间目录又包含若干页表的地址,每一个页表项指…

(笔记)Linux内核中内存相关的操作函数

linux内核中内存相关的操作函数 1.kmalloc()/kfree() static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags) 内核空间申请指定大小的内存区域,返回内核空间虚拟地址.在函数实现中,如果申请的内存空间较大的话,会从buddy系统申请若干内存页面,如果申请的内存空间大小较小的话,会从slab系统中申请内存空间.有关buddy和slab,请参见<linux内核之内存管理.doc> gfp_t flags 的选项…

Linux内核中的信号机制--一个简单的例子【转】

本文转载自:http://blog.csdn.net/ce123_zhouwei/article/details/8562958 Linux内核中的信号机制--一个简单的例子 Author:ce123(http://blog.csdn.NET/ce123) 信号机制是类UNIX系统中的一种重要的进程间通信手段之一.我们经常使用信号来向一个进程发送一个简短的消息.例如:假设我们启动一个进程通过socket读取远程主机发送过来的网络数据包,此时由于网络因素当前主机还没有收到相应的数据,当前进程被设置…