原文:https://www.cnblogs.com/my_life/articles/5220172.html Memory barrier 简介 程序在运行时内存实际的访问顺序和程序代码编写的访问顺序不一定一致,这就是内存乱序访问.内存乱序访问行为出现的理由是为了提升程序运行时的性能.内存乱序访问主要发生在两个阶段: 编译时,编译器优化导致内存乱序访问(指令重排) 运行时,多 CPU 间交互引起内存乱序访问 Memory barrier 能够让 CPU 或编译器在内存访问上有序.一个 Mem

概述 我实现了两个完全无锁的内存分配器:_nalloc 和 nalloc.  我用benchmark工具对它们进行了一组综合性测试,并比较了它们的指标值. 与libc(glibc malloc)相比,第一个分配器测试结果很差,但是我从中学到了很多东西,然后我实现了第二个无锁分配器,随着核数增加至30,测试结果线性提高.核数增加至60,测试结果次线性提高,但是仅比tcmalloc好一点. 想要安装,输入命令: git clone ~apodolsk/repo/nalloc,阅读 README文档.

Linux kernel里面从来就不缺少简洁,优雅和高效的代码 比如,通过限定写入的数据不能溢出和内存屏障实现在单线程写单线程读的情况下不使用锁.因为锁是使用在共享资源可能存在冲突的情况下.还用设置buffer缓冲区的大小为2的幂次方,以简化求模运算,这样求模运算就演变为 (fifo->in & (fifo->size - 1)).通过使用unsigned int为kfifo的下标,可以不用考虑每次下标超过size时对下表进行取模运算赋值,这里使用到了无符号整数的溢出回零的特性.由于指

非阻塞型同步 (Non-blocking Synchronization) 简介 如何正确有效的保护共享数据是编写并行程序必须面临的一个难题,通常的手段就是同步.同步可分为阻塞型同步(Blocking Synchronization)和非阻塞型同步( Non-blocking Synchronization). 阻 塞型同步是指当一个线程到达临界区时,因另外一个线程已经持有访问该共享数据的锁,从而不能获取锁资源而阻塞,直到另外一个线程释放锁.常见的同步原语有 mutex.semaphore 等.

=================                          LINUX内核内存屏障                          ================= By: David Howells <dhowells@redhat.com>     Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> 译: kouu <kouucocu@126.com> 出处: Linux内核文档 -- Docum

Linux 内核:匠心独运之无锁环形队列 Kernel version Linux 2.6.12   Author Toney   Email vip_13031075266@163.com   Date 2020.11.8   目录 Linux 内核:匠心独运之无锁环形队列 1. 前言 2. Kfifo简介 3. Kfifo初始化 3.1 判断一个数是否为2的幂次方 3.2 求不小于某个数2的整数次幂 3.3 为什么要求2的幂次方呢? 4. Kfifo入队和出队 4.1 Kfifo右侧入队 4

参考自DPDK官方文档原文:http://doc.dpdk.org/guides-20.02/prog_guide/ring_lib.html 针对自己的理解做了一些辅助解释. 1 前置知识 1.1 CAS 学习无锁队列前先看一个基本概念,CAS原子指令操作. CAS(Compare and Swap,比较并替换)原子指令,用来保障数据的一致性. 指令有三个参数,当前内存值V.旧的预期值A.更新的值B,当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值修改为B并返回true,否则什么都不做,并返回fal

目录 1. 前言2 2. 结论2 3. volatile应用场景3 4. 内存屏障(Memory Barrier)4 5. setjmp和longjmp4 1) 结果1(非优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O0) 5 2) 结果2(优化编译:g++ -g -o x x.cpp -O2) 6 6. 不同CPU架构的一致性模型6 7. x86-TSO7 8. C++标准库对内存顺的支持7 1) 头文件<stdatomic.h> 7 2) 头文件<atomic> 8 附1:

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

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

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,

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

关于无锁队列,详细的介绍请参考陈硕先生的<无锁队列的实现>一文.然进一步,如何实现一个不限node数目即能够无限伸缩的无锁队列,即是本文的要旨. 无锁队列有两种实现形式,分别是数组与链表.以数组实现的无锁队列,限定了基本node的数目,然没有ABA问题.以链表实现的无锁队列,在内存允许的情况下可以添加任意数目的node,然有ABA问题.如何取二者的优点而摒弃其各自的缺点呢? 如果要做到可以无限伸缩,那么这种无锁队列须采用链表实现,然如何解决ABA问题呢? ABA问题的本质就是地址重用,即两个(

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

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

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

[前言] 队列是众多数据结构中最常见的一种之一.曾经有人和我说过这么一句话,叫做“程序等于数据结构+算法”.因此在设计模块.写代码时,队列常常作为一个很常见的结构出现在模块设计中.DPDK不仅是一个加速网络IO的框架,其内部还提供众多的功能组件,rte_ring就是DPDK内部提供的一种无锁队列,本篇文章将从使用的角度出发阐述DPDK的ring怎么用?在怎么用的角度上再来阐述ring无锁的实现,最后将探讨实现无锁队列的关键以及在不通平台上如何实现,本文将会探讨x86平台下无锁队列的实现. 权当抛

DPDK 无锁环形队列(Ring) 此篇文章主要用来学习和记录DPDK中无锁环形队列相关内容,结合了官方文档说明和源码中的实现,供大家交流和学习. Author : Toney Email : vip_13031075266@163.com Date : 2020.11.8 Copyright : 未经同意不得转载!!! version : dpdk-2.2.0 文章目录 DPDK 无锁环形队列(Ring) @[TOC] 1. DPDK中的环形数据结构 2. 环形队列:单生产者/单消费者模式 2

JMM (Java内存模型) Java线程的实现 实现线程主要有三种方式,Java线程从JDK1.3后采用第一种方式实现: 使用内核线程实现(1:1实现) 使用用户线程实现(1:N实现) 使用用户线程加轻量级进程混合实现(N:M实现) KTL: 内核线程 LWP:轻量级进程 UT:用户线程 线程之间通信机制 Java并发采用的是共享内存模型 共享内存 消息传递 重排序 包括: 编译器优化的重排序. 指令级并行的重排序.如果不存在数据依赖性,处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序. 内存系统的重