这时候就引入了spin_lock spin_lock的实现思想 先说生活中一个示例，如果机智的你乘坐过火车的话，就一定知道早上6点-7点在火车上厕所的感受了。...好了关于生活的例子说完了，再回到spin_lock中。 可以将厕所当作临界区。A， B， C， 机智的你是四个cpu， 红灯是临界区时候有cpu进入状态。...spin_lock早期代码分析 因为spin_lock在ARM平台上的实现策略发生过变化，所以先分析以前版本2.6.18的spin_lock。 主要是以SMP系统分析，后面会稍带分析UP系统。... ---------------------------------------------------------- #define spin_lock...早期spin_lock存在的不公平性 还是回到火车上上厕所的故事中，某天早上去上厕所，发现有一大堆的人都在排队。
spin_lock变体的引入 考虑如下图所示的情况： ? 当处理器上当前进程A需要对共享变量a操作，所以在操作前通过spin_lock获取锁进入临界区，如上图标号1。...假设中断处理程序也需要操作共享变量a，所以在操作之前也许要调用spin_lock获取锁来操作变量a。...所以就引入了spin_lock的变体出现。 spin_lock_irq spin_lock_irq对比之前的spin_lock的不同是： 在进入临界区的时候增加关闭本地处理器响应中断的能力。...RET_IP_); LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock); } 根据上面代码可以明显的看见spin_lock_irq对比spin_lock...就是多了local_irq_disable，关于别的内容不再解释，可以详看spin_lock一节 local_irq_disable local_irq_disable是用来关闭本地处理器的中断。
)将v加1 原子操作比普通操作效率要低，因此必要时才使用，且不能与普通操作混合使用 假设是单核处理器，则原子操作与普通操作同样 (2)自旋锁 spinlock_t数据类型，spin_lock
三、Linux环境下的自旋锁 自旋锁的实现基于共享变量。一个线程通过给共享变量设置一个值来获取锁，其他等待线程查询共享变量是否为0来确定锁现是否可用，然后在忙等待的循环中“自旋”直到锁可用为止。...Linux内核为通用自旋锁提供了API函数初始化、测试和设置自旋锁。...（1）spin_lock spin_lock 的实现关系为：spin_lock -> raw_spin_lock -> _raw_spin_lock -> __raw_spin_lock ，而__raw_spin_lock...举例来说明：进程A中调用了spin_lock（&lock）然后进入临界区，此时来了一个中断(interrupt），该中断也运行在和进程A相同的CPU上，并且在该中断处理程序中恰巧也会spin_lock(...所以在使用spin_lock时要明确知道该锁不会在中断处理程序中使用。
现在很多人都在诟病Linux内核协议栈收包效率低，不管他们是真的懂还是一点都不懂只是听别人说的，反正就是在一味地怼Linux内核协议栈，他们的武器貌似只有DPDK。...但是，即便Linux内核协议栈收包效率真的很低，这是为什么？有没有办法去尝试着优化？而不是动不动就DPDK。 我们从最开始说起。...Linux内核并没有在横向上将锁的粒度做划分，而是在纵向上，采用两个层次的锁机制： 我们看到的Linux内核在处理收包逻辑时的backlog，其实抽象出来就是上面的二级锁，它是不是很像Windows的...然而，在2.6.25版本内核中，Linux协议栈的UDP收包路径，转而采用了两层锁的backlog队列机制，和TCP一样的逻辑： low_lock_lock(sk) { spin_lock(sk->higher_level_spin_lock...当然，Linux内核协议栈无法摆脱这两点问题，也就回答了本文的题目中的第一个问题， “Linux内核UDP收包为什么效率低？” 。 不同的上下文异步操作同一份数据，锁是必不可少的。
java算是上层，需要依赖hotspot和linux嵌入的汇编完成xcmpchg的调用。...中写作 spin_lock ，spin 本身有“连轴转”的意思。...并且将进程/线程的 状态设为非运行状态（linux中一般使用TASK_INTERRUPTABLE）, 并从就绪队列上摘下来（Linux上是runqueue） schedule ：当前线程已设置为非运行状态...在Linux（3.0.7）下的实现： up 操作是释放互斥量资源，down 操作是获取互斥量资源 ? ?...futex在 线程处于内核态 ，读取资源 之前，会用 spin_lock 锁住 bucket，读取资源后发现没有资源会把自己挂入等待队列，然后释放spin_lock 。
现在很多人都在诟病Linux内核协议栈收包效率低，不管他们是真的懂还是一点都不懂只是听别人说的，反正就是在一味地怼Linux内核协议栈，他们的武器貌似只有DPDK。...但是，即便Linux内核协议栈收包效率真的很低，这是为什么？有没有办法去尝试着优化？而不是动不动就DPDK。 我们从最开始说起。...Linux内核并没有在横向上将锁的粒度做划分，而是在纵向上，采用两个层次的锁机制： ?...然而，在2.6.25版本内核中，Linux协议栈的UDP收包路径，转而采用了两层锁的backlog队列机制，和TCP一样的逻辑： low_lock_lock(sk) { spin_lock(sk->higher_level_spin_lock...当然，Linux内核协议栈无法摆脱这两点问题，也就回答了本文的题目中的第一个问题， “Linux内核UDP收包为什么效率低？” 。 不同的上下文异步操作同一份数据，锁是必不可少的。
在主流的Linux内核中包含了如下这些同步机制包括： 原子操作 信号量（semaphore） 读写信号量（rw_semaphore） Spinlock Mutex BKL(Big Kernel Lock...Spin_lock basic API ? Spin_lock API & irq ?...Spin_lock 不同版本的使用 spin_lock用于阻止在不同CPU上的执行单元对共享资源的同时访问以及不同进程上下文互相抢占导致的对共享资源的非同步访问，而中断失效（spin_lock_irq）...三、信号量（Semaphore） Linux内核的信号量在概念和原理上与用户态的System V的IPC机制信号量是一样的，但是它不可能在内核之外使用，因此它与System V的IPC机制信号量完全不同...四、互斥锁（Mutex） Linux 内核互斥锁是非常常用的同步机制，互斥锁是这样一种同步机制：在互斥锁中同时只能有一个任务可以访问该锁保护的共享资源，且释放锁和获得锁的调用方必须一致。
如果正在内核中运行着的任务此时可以抢占另外一个内核执行的任务，比如说有一个优先级很高的任务想去抢占内核中正在运行的任务，在linux2.6之前是没有实现的。...随后在自旋锁的实战中，用到了这些变量，在linux/spinlock.h文件里可以看到如下的关键代码: #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_PREEMPT...preempt_spin_lock(spinlock_t *lock);//增加的核心函数 void __preempt_write_lock(rwlock_t *lock);//增加的核心函数 #define spin_lock..._raw_write_trylock(lock)); } 什么时候会preempt_count() > 1呢，也就是同一个任务又获得了这把锁，那么就会立即去spin_lock，此时preempt_count...就会大于1，因为spin_lock先会disable，而此时该任务在发现可以获得锁的时候，又disable了一次，此时不会让这个任务再去enable了，因为此时已经大于1了，再减一也不是0，本地cpu的其他任务还是抢占不到当前
综述 在上一篇介绍了linux驱动的调试方法，这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到的并发和竟态以及如何处理并发和竞争。 首先什么是并发与竟态呢？...那么linux内核中如何做到对对共享资源的互斥访问呢？...(lock); // 尝试获得自旋锁：若能立即获得锁，它获得并返回真，否则立即返回假，不再自旋 spin_trylock(lock); // 释放自旋锁: 与spin_lock(lock)和...在linux内核中就有一个通用的无锁的环形缓冲实现，具体内容参考。 原子变量与位操作 原子操作指的是在执行过程中不会被别的代码路径所中断的操作。...小结 以上就是linux驱动编程中涉及的并发与竞态的内容，下面做一个简单的小结。
新唤醒的进程不必一定由完全公平调度器处理, 如果新进程是一个实时进程, 则会立即请求调度, 因为实时进程优先极高, 实时进程总会抢占CFS进程. 2 Linux进程的睡眠 在Linux中，仅等待CPU时间的进程称为就绪进程...Linux 中的进程睡眠状态有两种 一种是可中断的睡眠状态，其状态标志位TASK_INTERRUPTIBLE....(&list_lock); schedule(); spin_lock(&list_lock); } set_current_state(TASK_RUNNING); /* Rest of...内核的例子 5.1 一个最基本的例子 在Linux操作系统中, 内核的稳定性至关重要, 为了避免在Linux操作系统内核中出现无效唤醒问题, Linux内核在需要进程睡眠的时候应该使用类似如下的操作:...(&list_lock); if(list_empty(&list_head)) { spin_unlock(&list_lock); schedule(); spin_lock
摘要 本文一是为了讨论在Linux系统出现问题时我们能够借助哪些工具去协助分析，二是讨论出现问题时大致的可能点以及思路，三是希望能给应用层开发团队介绍一些Linux内核机制从而选择更合适的使用策略。...我希望能借助这个机会给大家介绍一下在Linux系统出现问题时我们能够借助哪些工具去协助分析；以及介绍一下Linux在内存管理方面的一些机制以及我们的使用策略。...Linux系统出现问题，我们该如何去分析 工欲善其事，必先利其器。要解决问题，首先得去定位问题的原因。 在Linux系统里面有很多的问题定位工具，可以协助我们来分析问题。...Linux内核搜集故障现场信息的大杀器是kdump＋kexec。...5 java _spin_lock(&zone->lru_lock) 6 bash sysrq 7 crond _spin_lock(&zone->lru_lock) 8 swapper idle 9
当这个链表是空的时候，由于无数据可操作，这时 A 进程就进入睡眠，当 B 进程向链表里面添加了节点之后它就唤醒 A 进程，其代码如下： A 进程: 1 spin_lock(&list_lock);...A 进程: 1 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE); 2 spin_lock(&list_lock); 3 if(list_empty(&list_head))...{ 4 spin_unlock(&list_lock); 5 schedule(); 6 spin_lock(&list_lock); 7 } 8 set_current_state(TASK_RUNNING...4 Linux 内核的例子 在 Linux 操作系统中，内核的稳定性至关重要，为了避免在 Linux 操作系统内核中出现无效唤醒问题， Linux 内核在需要进程睡眠的时候应该使用类似如下的操作： /*...下面让我们用 linux 内核中的实例来看看 Linux 内核是如何避免无效睡眠的，这段代码出自 Linux2.6 的内核 (linux-2.6.11/kernel/sched.c: 4254): 4253
Linux的开放性已经对很多种架构的支持使得它在嵌入式系统中得到了广泛的应用，但是许多嵌入式系统的实时性要求使得Linux在嵌入式领域的应用受到了一定的障碍，因此人们要求Linux需要实时性的呼声越来越高...Linux的开放性和低成本是实时Linux发展的优势，越来越多的研究机构和商业团体开展了实时Linux的研究与开发，其中最著名的就是FSMLab的Rtlinux和TimeSys Linux。...五、标准Linux内核制约实时性的因素 标准Linux有几个机制严重地影响了实时性。...关键在于使用了gcc的内嵌函数__builtin_types_compatible_p，下面以spin_lock为例来说明其中的奥妙： #define spin_lock(lock) PICK_OP..._spin_lock是新的spinlock的锁实现函数，而_raw_spin_lock就是原来的spinlock的锁实现函数。
当这个链表是空的时候，由于无数据可操作，这时 A 进程就进入睡眠，当 B 进程向链表里面添加了节点之后它就唤醒 A 进程，其代码如下： A 进程: 1 spin_lock(&list_lock);...A 进程: 1 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE); 2 spin_lock(&list_lock); 3if(list_empty(&list_head))...{ 4 spin_unlock(&list_lock); 5 schedule(); 6 spin_lock(&list_lock); 7 } 8 set_current_state(TASK_RUNNING...4 Linux 内核的例子 在 Linux 操作系统中，内核的稳定性至关重要，为了避免在 Linux 操作系统内核中出现无效唤醒问题， Linux 内核在需要进程睡眠的时候应该使用类似如下的操作： /*...下面让我们用 linux 内核中的实例来看看 Linux 内核是如何避免无效睡眠的，这段代码出自 Linux2.6 的内核 (linux-2.6.11/kernel/sched.c: 4254): 4253
因为Linux不支持中断嵌套，即当前CPU正在处理中断A时，中断B不可能在当前CPU上被处理，不需要再次去禁止中断；当前CPU正在处理中断A时，假如有另一个CPU正在处理中断B，它们使用spin_lock...在UP系统中，spin_lock函数定义如下： 从以上代码可知，在UP系统中spin_lock()就退化为preempt_disable()，如果用的内核不支持preempt，那么spin_lock...感谢这篇文章： Linux内核同步机制之（四）：spin lock wowotech真是一个神奇的网站，里面Linux文章的作者统一标为“linuxer”，牛！...每一个CPU从取号机上取到的号码保存在spin_lock函数中的局部变量里。...深入分析_linux_spinlock_实现机制 深入分析Linux自旋锁 Linux内核同步机制之（四）：spin lock 1.6 信号量semaphore的实现 1.6.1 semaphore的内核结构体
然后在linux kernel的操作系统中，提供访问原子变量的函数，用来解决上述问题。...我在举个例子，如下： T1 : 进程1调用spin_lock，此时next=0, owner=0获得该锁，在arch_spin_lock()底层实现中，会next++ T2 : 进程2调用spin_lock...T3 : 进程3调用spin_lock，此时next=2, owner=0没有获得该锁，while(1)中调用wfe指令standby在那里，等待owner==next成立....Linux Kernel中的SpinLock的实现 (linux/include/linux/spinlock.h) static __always_inline void spin_unlock(...spinlock_t *lock) { raw_spin_unlock(&lock->rlock); } static __always_inline void spin_lock(spinlock_t
一、简介 Ingo Molnar 的实时补丁是完全开源的，它采用的实时实现技术完全类似于Timesys Linux，而且中断线程化的代码是基于TimeSys Linux的中断线程化代码的。...二、中断线程化 中断线程化是实现Linux实时性的一个重要步骤，在Linux标准内核中，中断是最高优先级的执行单元，不管内核当时处理什么，只要有中断事件，系统将立即响应该事件并执行相应的中断处理代码，除非当时中断关闭...标准linux内核就是这么做的，中断线程化之后，中断失效就没有必要，因为遇到这种状况后，中断线程将挂在等待队列上并放弃CPU让别的线程或进程来运行。...关键在于使用了gcc的内嵌函数__builtin_types_compatible_p，下面以spin_lock为例来说明其中的奥妙： #define spin_lock(lock) PICK_OP..._spin_lock是新的spinlock的锁实现函数，而_raw_spin_lock就是原来的spinlock的锁实现函数。
第一时间看干货文章 1 在Linux系统中，每个进程都有独立的虚拟内存空间，也就是说不同的进程访问同一段虚拟内存地址所得到的数据是不一样的，这是因为不同进程相同的虚拟内存地址会映射到不同的物理内存地址上...但有时候为了让不同进程之间进行通信，需要让不同进程共享相同的物理内存，Linux通过 共享内存 来实现这个功能。下面先来介绍一下Linux系统的共享内存的使用。 共享内存使用 1....在Linux内核中，每个共享内存都由一个名为 struct shmid_kernel 的结构体来管理，而且Linux限制了系统最大能创建的共享内存为128个。...page) goto oom; clear_highpage(page); spin_lock(&shm_lock); if (pte_val(pte) !...一种简易的嵌入式设备系统日志记录方法 一文搞懂 | Linux 内核的 4 大 IO 调度算法 深入理解 USB 通信协议
顺序锁的引入 前面学习了spin_lock可以知道，spin_lock对于临界区是不做区分的。而读写锁是对临界区做读写区分，并且度进程进入临界区的几率比较大，因为写进程进入时需要等待读进程退出临界区。...但是当临界区没有write进程的时候，write进程就可以立刻执行，不需要等待， 顺序锁的定义 Linux内核中使用seqlock_t表示顺序锁 typedef struct { struct seqcount...* Acts like a normal spin_lock/unlock....(seqlock_t *sl) { spin_lock(&sl->lock); write_seqcount_begin(&sl->seqcount); } 锁住临界区，同时更新sequence的值...，但是不需要preempt_disbale,因为在spin_lock中已经关闭了抢占。
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