linux rcu机制详解_linux rcu 详解_linux内核同步机制 rcu - 腾讯云开发者社区

1、简介： RCU（Read-Copy Update）是数据同步的一种方式，在当前的Linux内核中发挥着重要的作用。...RCU主要针对的数据对象是链表，目的是提高遍历读取数据的效率，为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作。...3、相应资料： Linux内核源码当中,关于RCU的文档比较齐全，你可以在 /Documentation/RCU/ 目录下找到这些文件。 Paul E....为此RCU机制提供了相应的API来实现这个功能。...可以通过优化屏障来解决该问题，RCU机制对优化屏障做了包装，提供了专用的API来解决该问题。

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【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ② ( RCU 机制适用场景 | RCU 机制特点 | 使用 RCU 机制保护链表 )

文章目录一、RCU 机制适用场景二、RCU 机制特点三、使用 RCU 机制保护链表一、RCU 机制适用场景 ---- 在上一篇博客【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ① ( RCU 机制简介...| RCU 机制的优势与弊端 | RCU 机制的链表应用场景 ) 中 , 分析了 RCU 机制的优势与弊端 ; 优势 : RCU 的优势是 " 读者 " ( 读取共享数据的线程 ) 不需要承担同步开销..." ( 读取共享数据的线程 ) 性能要求高的场景 ; 二、RCU 机制特点 ---- RCU 机制只能保护 " 动态分配 “ 的 ” 共享数据结构 " , 该共享数据必须通过指针访问 , 这里的...) 性能要求很高 ; 三、使用 RCU 机制保护链表 ---- RCU 机制除了保护普通指针指向的数据之外 , 还可以用于保护 " 链表 " 数据结构 ; Linux 内核中 , 提供了一系列的...标准函数 , 可以使用 " RCU 机制 " 保护 " 双链表 " ; 标准链表元素 : 使用 RCU 机制保护的链表 , 链表中的标准元素 , 仍然可以使用 ; 标准函数 RCU 变体

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【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ① ( RCU 机制简介 | RCU 机制的优势与弊端 | RCU 机制的链表应用场景 )

文章目录一、RCU 机制二、RCU 机制的优势与弊端三、RCU 机制的链表应用场景一、RCU 机制 ---- RCU , 英文全称是 " Read-Copy-Update “ , 对应的中文名称是...” 读取-拷贝-更新 “ , 这是 Linux 内核中的 ” 同步机制 " ; Linux 内核中还有其它同步机制 , 如 " 原子操作 " , " 读写信号量 " 等 " 锁机制 " ; RCU 机制...机制的优势与弊端 ---- RCU 的优势是 " 读者 " ( 读取共享数据的线程 ) 不需要承担同步开销 , 同步开销指的是 : ① 获取 " 锁 " , ② 执行 " 原子指令 " , ③ 执行..." 内存屏障 " ; 与此相对的 RCU 机制也有一定弊端 , " 写者 " ( 修改共享数据的线程 ) 需要承担很大的同步开销 , 其需要 ① 延迟对象释放 , ② 读取并复制共享数据 , ③...必须使用互斥锁机制 ; 三、RCU 机制的链表应用场景 ---- RCU 机制可以极大地提高 " 链表 " 数据结构的读取效率 , 多个线程同时读取链表时 , 使用 rcu_read_lock

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深入理解 Linux 的 RCU 机制

RCU(Read-Copy Update)，是 Linux 中比较重要的一种同步机制。...这是 Linux 内核实现的一种针对“读多写少”的共享数据的同步机制。...RCU 的一个典型的应用场景是链表，在 Linux kernel 中还专门提供了一个头文件（include/linux/rculist.h），提供了利用 RCU 机制对链表进行增删查改操作的接口。...本文将通过一个例子，利用 rculist.h 提供的接口对链表进行增删查改的操作，来讲述 RCU 的原理，以及介绍 Linux kernel 中相关的 API（基于 Linux v3.4.0 的源码）。...更新链表项前文提到，RCU 的更新机制是 “Copy Update”，RCU 链表项的更新也是这种机制，典型代码模式是：p = search_the_entry_to_update();q = kmalloc

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RCU 机制_NRPS作用机制

通过允许在更新的同时读数据，RCU 提高了同步机制的可伸缩性（scalability）。...订阅发布机制 RCU的一个关键特性是它可以安全地扫描数据，即使数据正被同时改写也没问题。要提供这种并发插入的能力，RCU使用了一种订阅发布机制。...因此，rcu_assign_pointer() 和 rcu_dereference() 原语被嵌入到了 Linux 的链表维护 API 中的特殊 RCU 变量之中了。...Linux 有两个双向链表的变种，循环链表 struct list_head 和线性链表 struct hlist_head/struct hlist_node。...Linux 中的另一个双向链表，hlist，是一个线性表，也就是说，它的头部仅需要一个指针，而不是向循环链表一样需要两个指针。

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【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ③ ( RCU 模式下添加链表项 list_add_rcu 函数 | RCU 模式下删除链表项 list_del_rcu 函数 )

- 在 Linux 源码 linux-5.6.18\include\linux\rculist.h 头文件中定义的就是 RCU 链表的操作 , 其中定义的 static inline void list_add_rcu...*head) { __list_add_rcu(new, head, head->next); } 源码路径 : linux-5.6.18\include\linux\rculist.h#105...二、RCU 模式下删除链表项 list_del_rcu 函数 ---- 在 Linux 源码 linux-5.6.18\include\linux\rculist.h 头文件中定义的就是 RCU 链表的操作...entry) { __list_del_entry(entry); entry->next = LIST_POISON1; entry->prev = LIST_POISON2; } 源码路径 : linux...-5.6.18\include\linux\rculist.h#156

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【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ⑤ ( RCU 层次架构概念 | RCU 层次架构源码解析 | RCU 层次架构每层最多叶子数 | RCU 层次架构每个叶子 CPU 数量 )

文章目录一、RCU 层次架构概念及源码二、RCU 层次架构源码解析 1、RCU 层次架构每层最多叶子数 2、RCU 层次架构每个叶子 CPU 数量一、RCU 层次架构概念及源码 ---- RCU...机制中 , 会根据 CPU 数量 , 按照 " 树形结构 “ 组成 RCU 层次架构 , 称为 ” RCU Hierarchy " ; 在 Linux 源码 linux-5.6.18\include...\linux\rcu_node_tree.h 头文件中定义了 RCU 层次架构 , RCU 层次架构源码 : /* * Define shape of hierarchy based on NR_CPUS..._4 (RCU_FANOUT_3 * RCU_FANOUT) 源码路径 : linux-5.6.18\include\linux\rcu_node_tree.h#31 二、RCU 层次架构源码解析...---- " RCU 层次架构 “ 是根据 ” CPU 数量 " 确定的 , 在 Linux 内核源码中 , 通过各种 " 宏定义 “ 构建 ” RCU 层次架构 " , 1、RCU 层次架构每层最多叶子数

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【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ④ ( RCU 模式下更新链表项 list_replace_rcu 函数 | 链表操作时使用 smp_wmb() 函数保证代码执行顺序 )

文章目录一、RCU 模式下更新链表项 list_replace_rcu 函数二、链表操作时使用 smp_wmb() 函数保证代码执行顺序一、RCU 模式下更新链表项 list_replace_rcu...函数 ---- 在 Linux 源码 linux-5.6.18\include\linux\rculist.h 头文件中定义的就是 RCU 链表的操作 , 其中定义的 static inline void...(list_next_rcu(new->prev), new); new->next->prev = new; old->prev = LIST_POISON2; list_replace_rcu...(new->prev), new); new->next->prev = new; old->prev = LIST_POISON2; } 源码路径 : linux-5.6.18\include\...linux\rculist.h#198 二、链表操作时使用 smp_wmb() 函数保证代码执行顺序 ---- 编译器和 CPU 优化代码时 , 有时会将代码执行顺序改变 , 在链表操作时 , 代码的执行顺序必须得到保证

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Linux Kdump 机制详解

作者简介：中年码农，做过电信、手机、安全、芯片等行业，靠Linux混饭吃。...和用户态程序的 coredump 机制类似。...下面就来详细的分析整个 kdump 机制的详细原理。...在现在的 ubuntu 中只需要安装一个 linux-crashdump 软件包就自动帮你搞定： sudo apt-get install linux-crashdump 安装完后，可以通过 kdump-config...所以可以看到 /proc/kcore 和 /proc/vmcore 这两个文件是整个机制的核心，我们重点分析这两部分的实现。

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linux epoll机制详解

在linux 没有实现epoll事件驱动机制之前，我们一般选择用select或者poll等IO多路复用的方法来实现并发服务程序。在linux新的内核中，有了一种替换它的机制，就是epoll。...epoll IO多路复用模型实现机制由于epoll的实现机制与select/poll机制完全不同，上面所说的 select的缺点在epoll上不复存在。...epoll实现机制当某一进程调用epoll_create方法时，Linux内核会创建一个eventpoll结构体，这个结构体中有两个成员与epoll的使用方式密切相关。...通过红黑树和双链表数据结构，并结合回调机制，造就了epoll的高效。...总结以上就是本文关于linux epoll机制详解的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题，如有不足之处，欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持！

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Linux内核32-读-拷贝-更新（RCU）

所以，Linux内核引入了读-拷贝-更新技术（英文是Read-copy update，简称RCU），它是另外一种同步技术，主要用来保护被多个CPU读取的数据结构。...2 RCU实现既然RCU没有使用共享数据结构，那么它是如何神奇地实现同步技术的呢？其核心思想就是限制RCU的使用范围：只有动态分配的、通过指针进行访问的数据结构。...进入RCU保护的临界代码段的内核控制路径不能休眠。 3 基本操作对于reader，RCU的基本操作为：（1）调用rcu_read_lock()，进入RCU保护的临界代码段。...对于writer，RCU的基本操作为：（1）拷贝一份旧数据到新数据，修改新数据。（2）调用rcu_assign_pointer()，将RCU保护的指针修改为新数据的指针。...4 使用场合 RCU是从Linux2.6版本引入的，主要使用在网络层和虚拟文件系统层。

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linux内核IDR机制详解【转】

long bitmap; /* A zero bit means "space here" */ //IDR数组 struct idr_layer __rcu...//层数，代表所在的ID位 int layer; /* distance from leaf */ struct rcu_head...rcu_head; }; struct idr { //IDR层数头，实际上就是32叉树 struct idr_layer __rcu *top;...int n; struct idr_layer *p; //获取根IDR p = rcu_dereference_raw...= p->layer*IDR_BITS); p = rcu_dereference_raw(p->ary[(id >> n) & IDR_MASK]);

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最浅显易懂的一篇：RCU机制

简介 ---- RCU（Read-Copy Update）是数据同步的一种方式，在当前的Linux内核中发挥着重要的作用。...RCU主要针对的数据对象是链表，目的是提高遍历读取数据的效率，为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作。...Linux内核源码当中,关于RCU的文档比较齐全，你可以在 /Documentation/RCU/ 目录下找到这些文件。Paul E....为此RCU机制提供了相应的API来实现这个功能。...可以通过优化屏障来解决该问题，RCU机制对优化屏障做了包装，提供了专用的API来解决该问题。

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Linux分页机制之分页机制的实现详解--Linux内存管理(八)

1 linux的分页机制 1.1 四级分页机制前面我们提到Linux内核仅使用了较少的分段机制，但是却对分页机制的依赖性很强，其使用一种适合32位和64位结构的通用分页模型，该模型使用四级分页机制，即...1.2 不同架构的分页机制对于不同的体系结构，Linux采用的四级页表目录的大小有所不同：对于i386而言，仅采用二级页表，即页上层目录和页中层目录长度为0；对于启用PAE的i386，采用了三级页表...Linux 的页全局目录对应80x86 的页目录指针表（PDPT），取消了页上级目录，页中间目录对应80x86的页目录，Linux的页表对应80x86的页表。...1.3 为什么linux热衷：分页>分段那么，为什么Linux是如此地热衷使用分页技术而对分段机制表现得那么地冷淡呢，因为Linux的进程处理很大程度上依赖于分页。...这就是虚拟内存机制的基本要素。每一个进程有它自己的页全局目录和自己的页表集。

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谢宝友：深入理解 Linux RCU 之从硬件说起

对于想要理解RCU的软件工程师来说，也需要具备一定的硬件基础。作者简介：谢宝友，在编程一线工作已经有20年时间，其中接近10年时间工作于Linux操作系统。...该书作者Paul E.McKeney是IBM Linux中心领导者，Linux RCU Maintainer。...《深入理解RCU》系列文章整理了Paul E.McKeney的相关著作，希望能帮助读者更深刻的理解Linux内核中非常难于理解的模块----RCU。...这里的原子操作，是特指Linux内核中，类似于atomic_long_add_return这样的API。...如果不能理解这一点，就没办法真正理解RCU。要明白这一点，考虑下面的代码片段。它被几个CPU并行的执行。

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linux机制

参考：浅谈 Linux下的零拷贝机制 TCP TCP的TIME_WAIT有两个作用：防止前一个TCP连接的残留数据(在序列号恰好正确的情况下)进入后续的TCP连接中防止TCP挥手过程发出去的最后一个...Linux实现了大量QDisc来满足各个QDisc对应的的报文队列和行为。该接口允许QDisc可以在没有IP栈和NIC驱动修改的前提下实现队列管理。...TCP rtt和rto TCP拥塞避免算法，目前主流Linux的默认拥塞避免算法为cubic，可以使用ss -i命令查看。...tahos算法的描为(来自TCP-IP详解-卷1)： 1) 对一个给定的连接，初始化cwnd为1个报文段， ssthresh为65535个字节。...可以看到reno算法在发生拥塞避免时不会将cwnd变为1，这样提高了传输效率，快速重传和快速恢复机制也有利于更快探测到拥塞。 ?

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14.linux-platform机制实现驱动层分离(详解)

本节目标: 学习platform机制,如何实现驱动层分离 1.先来看看我们之前分析输入子系统的分层概念,如下图所示: 如上图所示,分层就是将一个复杂的工作分成了4层, 分而做之,降低难度,每一层专注于自己的事情..., 系统只将其中的核心层和事件处理层写好了,所以我们只需要来写驱动层即可,接下来我们来分析platform机制以及分离概念 2.分离概念优点: 将所有设备挂接到一个虚拟的总线上,方便sysfs节点和设备电源的管理...使得驱动代码,具有更好的扩展性和跨平台性，就不会因为新的平台而再次编写驱动介绍: 分离就是在驱动层中使用platform机制把硬件相关的代码(固定的,如板子的网卡、中断地址)和驱动(会根据程序作变动.../module.h> #include #include #include #include #include #include #include #include <linux

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Linux回收站机制实现过程及用法详解

前言： linux系统下的rm是不可挽回的，命令设计本身没有问题，问题在于我们通常非常的自信，执行的时候喜欢rm -rf，这样的话就非常危险了，在执行的时候如果执行命令不对，甚至是执行的目录不对，那么将会造成很大的麻烦...，轻则会导致加班加点，浪费人力物力，重则影响公司业务，更甚则有开除之虞，而windows下的回收站机制就是一个非常不错的策略，但linux并不自带，那我们就可以手动创建一个，直接执行就好： mkdir...-p ~/.Trash cat >>~/.bashrc<<EOF #add by caimengzhi at $(date +%F) for Linux trash start alias rm=trash...'y' ] || [ $confirm == 'Y' ] && /usr/bin/rm -rf ~/.Trash/* } #add by caimengzhi at $(date +%F) for Linux

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linux下用户程序同内核通信详解（netlink机制）

ioctl 则是同步通信机制，如果传递的数据太长，将影响调度粒度。...，在后面的文章中将介绍这一机制的使用。...#include #include #include #include #include #include #include #include <net/sock.h...下用户程序同内核通信详解（netlink机制）的全部内容，希望对大家有所帮助。

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谢宝友：深入理解 Linux RCU 从硬件说起之内存屏障

这不是一篇单独的文章，这是《谢宝友：深入理解Linux RCU》系列的第2篇，前序文章：《谢宝友：深入理解 Linux RCU 从硬件说起之内存屏障》作者简介:谢宝友，在编程一线工作已经有20年时间...，其中接近10年时间工作于Linux操作系统。...该书作者Paul E.McKeney是IBM Linux中心领导者，Linux RCU Maintainer。...《深入理解RCU》系列文章整理了Paul E.McKeney的相关著作，希望能帮助读者更深刻的理解Linux内核中非常难于理解的模块----RCU。...其目的是为了后续文章中，更好的讲解RCU。因此，并不会对内存屏障进行深入的剖析。但是，对于理解RCU来说，本文中的内存屏障知识已经可以了。

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Linux RCU 机制详解

【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ② ( RCU 机制适用场景 | RCU 机制特点 | 使用 RCU 机制保护链表 )

【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ① ( RCU 机制简介 | RCU 机制的优势与弊端 | RCU 机制的链表应用场景 )

深入理解 Linux 的 RCU 机制

RCU 机制_NRPS作用机制

【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ③ ( RCU 模式下添加链表项 list_add_rcu 函数 | RCU 模式下删除链表项 list_del_rcu 函数 )

【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ⑤ ( RCU 层次架构概念 | RCU 层次架构源码解析 | RCU 层次架构每层最多叶子数 | RCU 层次架构每个叶子 CPU 数量 )

【Linux 内核内存管理】RCU 机制 ④ ( RCU 模式下更新链表项 list_replace_rcu 函数 | 链表操作时使用 smp_wmb() 函数保证代码执行顺序 )

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