一.linux内核抢占介绍 1.抢占发生的必要条件 a.preempt_count抢占计数必须为0,不为0说明其它地方调用了禁止抢占的函数,比如spin_lock系列函数.b.中断必须是使能的状态,因为抢占动作要依赖中断. preempt_schedule()具体源码实现参考如下: asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void) { /* * If there is a non-zero preempt_count

//include/linux/preempt.h #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT //如果内核支持抢占 do { \ inc_preempt_count(); \ barrier(); \ } ) #else //如果不支持抢占,退化成了一个内存屏障 #define preempt_disable() barrier() #endif #define inc_preempt_count() add_preempt_count(1) //一般发行版本不会开启debug配置

#define preempt_disable() \ do{ \ inc_preempt_count(); \ barrier();    \ }while(0) 一.这个barrier 在干什么... 内存屏障出现因为编译器或现在的处理器常会自作聪明地对指令序列进行一些处理,比如数据缓存,读写指令乱序执行等等.如果优化对象是普通内存,那么一般会提升性能而且不会产生逻辑错误.但如果对 I/O操作进行类似优化很可能造成致命错误.所以要使用内存屏障,以强制该语句前后的指令以正确的次序完成.其实在指

转自:http://blog.csdn.net/kasalyn/article/details/11473885 static inline void raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock){     preempt_disable();     do_raw_spin_lock(lock);} 在真正的上锁前,为何要调用preempt_disable()来关闭抢占? ==>1.如果内核可抢占, 单CPU    process1通过系统调用进入内核态,如果其需要访

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-8478094-id-2031177.html 关于preempt_enable 和 preempt_disable 允许抢占和禁止抢占. 例如:内核态程序 和 中断处理程序的互斥 因为中断是异步的(不只要何时发生中断,也即随时可能发生中断),因此如果内核态的程序使用了和中断处理程序中相同的数据结构,那么必须进行互斥访问. load %r0, counter add %r0,1 //发生中断 store %r0,conter 如果

-------------------------------------------------------------- 这篇文章的小目标: 1. systrace是怎么抓出来的 2. 这些信息的来源是什么 ------------------------------------ [Android systrace系列] systrace入门第一式 介绍了用命令行抓取systrace的方法. 打开systrace.py的目录,会发现一大堆python文件,让人以为抓取systrace的流程很

转载自:http://www.wowotech.net/kernel_synchronization/linux2-6-11-RCU.html 一.前言 无论你愿意或者不愿意,linux kernel的版本总是不断的向前推进,做为一个热衷于专研内核的工程师,最大的痛苦莫过于此:当你熟悉了一个版本的内核之后,内核已经推进到一个新的版本,你曾经熟悉的内容可能会变得陌生(这里主要说的是该模块的内部实现,实际上,内核中的每一个子系统都是会尽量保持接口API的不变).怎么应对这种变化呢?一方面,具体的实现

转载自:再谈Linux内核中的RCU机制-MagicBoy2010-ChinaUnix博客 http://blog.chinaunix.net/uid-23769728-id-3080134.html RCU的设计思想比较明确,通过新老指针替换的方式来实现免锁方式的共享保护.但是具体到代码的层面,理解起来多少还是会有些困难.在<深入Linux设备驱动程序内核机制>第4章中,已经非常明确地叙述了RCU背后所遵循的规则,这些规则是从一个比较高的视角来看,因为我觉得过多的代码分析反而容易让读者在细节

转自:http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-rcu/ 一. 引言 众所周知,为了保护共享数据,需要一些同步机制,如自旋锁(spinlock),读写锁(rwlock),它们使用起来非常简单,而且是一种很有效的同步机制,在UNIX系统和Linux系统中得到了广泛的使用.但是随着计算机硬件的快速发展,获得这种锁的开销相对于CPU的速度在成倍地增加,原因很简单,CPU的速度与访问内存的速度差距越来越大,而这种锁使用了原子操作指令,它需要原子地访问内存,

Linux mips64r2 PCI中断路由机制分析 本文主要分析mips64r2 PCI设备中断路由原理和irq号分配实现方法,并尝试回答如下问题: PCI设备驱动中断注册(request_irq)时的irq#从哪里来?是硬件相关?还是软件相关? 中断上报时,CPU是如何获得这个irq#的? 本文主要分析PIC(可编程中断控制器)的工作原理,PIC一般集成在CPU中,不同arch.vendor CPU的PIC实现原理也不尽相同.本文基于kerne3.10 + mips64r2 XXX CPU分

Memory Barrier http://www.wowotech.net/kernel_synchronization/memory-barrier.html 这里面讲了Memory Barrier 对于一个c程序员,我们的编写的代码能所见即所得吗?我们看到的c程序的逻辑是否就是最后CPU运行的结果呢?很遗憾,不是,我们的"所见"和最后的执行结果隔着: 1.编译器 2.CPU取指执行 编译器了解底层CPU的思维模式,因此,它可以在将c翻译成汇编的时候进行优化(例如内存访问指令的重新

spinlock的数据结构spinlock_t定义在头文件linux/spinlock_types.h里面: typedef struct { raw_spinlock_t raw_lock; #ifdef CONFIG_GENERIC_LOCKBREAK unsigned int break_lock; #endif #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK unsigned int magic, owner_cpu; void *owner; #endif #ifdef CO

实验 给MenuOS增加time和time-asm命令的方法: 更新menu代码到最新版 再main()函数中增加MenuConfig 增加对应的Time函数和TimeAsm函数(这里的函数要换成我们自己编写的使用系统调用的函数,比如mkdir和mkdirAsm) make rootfs (帮我们自动编译自动生成根文件系统,自动帮我们启动起来menuos) 接下来我要使用gdb跟踪分析一个系统调用内核函数(mkdir) 这次我实验所用的系统调用仍然是是mkdir 首先,我们需要把上周做的两个实验

一  关于进程的补充 进程调度的时机 中断处理过程(包括时钟中断.I/O中断.系统调用和异常)中,直接调用schedule(),或者返回用户态时根据need_resched标记调用schedule(): 内核线程可以直接调用schedule()进行进程切换,也可以在中断处理过程中进行调度,也就是说内核线程作为一类的特殊的进程可以主动调度,也可以被动调度: 用户态进程无法实现主动调度,仅能通过陷入内核态后的某个时机点进行调度,即在中断处理过程中进行调度. 进程的切换 为了控制进程的执行,内核必须有

在早期的linux内核版本的时间概念都是由周期时钟提供的.虽然比较有效,但是,对于关注能耗电量的系统上,就不能满足长时间休眠的需求,因为周期系统要求必须在一定的频率下,周期性的处于活动状态.因此,linux提出了tickless system,即无时钟系统.其关键就是判定系统当前是否无事可做,若是则禁用时钟系统.判定系统当前无事可做的依据是:如果运行队列时没有活动进程,内核将选择idle进程来运行,而此时动态时钟发挥作用. 一.动态时钟使用的数据结构tick_sched struct tick_

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.

目录 . 引言 . 进程优先级 . 进程的生命周 . 进程表示 . 进程管理相关的系统调用 . 进程调度 . 完全公平调度类 . 实时调度类 . 调度器增强 . 小结 1. 引言 在多处理器系统中,可以真正并行运行的进程数目,取决于物理CPU的数目内核和处理器建立了多任务的"错觉",即可以并行做几种操作,这是通过以很短的间隔在系统运行的应用程序之间不停切换而做到的,这种系统管理方式引发了几个内核必须解决的问题 . 除非明确地要求,否则应用程序不能彼此干扰,例如 ) 应用程序A的错误不能

Linux内核设计第三周 ——构造一个简单的Linux系统 一.知识点总结 计算机三个法宝: 存储程序计算机 函数调用堆栈 中断 操作系统两把宝剑: 中断上下文的切换 进程上下文的切换 linux内核源代码分析 arch/目录保存支持多种CPU类型的源代码 其中的关键目录包括:Documentation.drivers.firewall.fs(文件系统).include init目录:含有main.c,内核启动相关的代码基本都在init目录下 start_kernal()函数为启动函数,初始化内

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.读一个位于memory中的变量的值到寄存器中 2.修改该变量的值(也就是修改寄存器中的值) 3.将寄存器中的数值写回memory中的变量值 如果这个操作序列是串行化的操作(在一个thread中串行执行),那么一切OK,然而,世界总是不能如你所愿.在多CPU体系结构中,运行在两个CPU上的两个内核控制路径同

目录 . 引言 . Linux 中断的概念 . 中断处理流程 . Linux 中断相关的源代码分析 . Linux 硬件中断 . Linux 软中断 . 中断优先级 . CPU在关中断状态下编程要注意的事项 0. 引言 中断是现代计算机体系结构的重要组成部分,我们回顾历史,现代体系结构的基本输入输出方式有三种 . 程序查询: CPU周期性询问外部设备是否准备就绪.该方式的明显的缺点就是浪费CPU资源,效率低下.但是在特定的场景下这种"程序查询"的方式还有有它的用武之地的 例如,在网络驱

目录 . 内核锁机制 . 同步与互斥 . 锁定内存总线原子操作 . 信号量 . 自旋锁 . RCU机制 . PERCPU变量 . 内存和优化屏障 . 读者/写者锁 . 大内核锁 . 互斥量 1. 内核锁机制 内核可以不受限制地访问整个地址空间,在多处理器系统上(或类似地,在启用了内核抢占的单处理器上),这会引起一些问题,如果几个处理器同时处于核心态(即CPU正在执行内核区代码).则理论上它们可以同时访问同一个数据结构,这会造成竞态条件为了解决这个问题,内核使用了由锁组成的细粒度网络,来明确地保护