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Linux 内核 内存管理】RCU 机制 ① ( RCU 机制简介 | RCU 机制优势与弊端 | RCU 机制链表应用场景 )

文章目录 一、RCU 机制 二、RCU 机制优势与弊端 三、RCU 机制链表应用场景 一、RCU 机制 ---- RCU , 英文全称是 " Read-Copy-Update “ , 对应中文名称是...” 读取-拷贝-更新 “ , 这是 Linux 内核 ” 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...副本 " , 然后再删除原来 " 共享数据 " ; 二、RCU 机制优势与弊端 ---- RCU 优势是 " 读者 " ( 读取共享数据线程 ) 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 RCU 机制也有一定弊端 , " 写者 " ( 修改共享数据线程 ) 需要 承担很大同步开销 ,...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 机制链表应用场景 ---- RCU 机制 可以极大地 提高 " 链表 " 数据结构 读取效率

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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读取数据结构。...进入RCU保护临界代码段内核控制路径不能休眠。 3 基本操作 对于reader,RCU基本操作为: (1)调用rcu_read_lock(),进入RCU保护临界代码段。...该函数还有一个参数就是一个回调函数,当所有的CPU处于空闲状态时候执行这个回调函数。这个函数通常是负责旧数据存储空间释放工作。 有一个问题需要注意是,这个回调函数执行是在另一个内核线程中执行。...每个系统时间Tick,内核都会检查局部CPU是否处于空闲状态。...4 使用场合 RCU是从Linux2.6版本引入,主要使用在网络层和虚拟文件系统层。

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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 机制优势与弊端 | RCU 机制链表应用场景 ) 中 , 分析了 RCU 机制优势与弊端 ; 优势 : RCU 优势是 " 读者 " ( 读取共享数据线程 ) 不需要承担同步开销..." ( 读取共享数据线程 ) 性能要求高场景 ; 二、RCU 机制特点 ---- RCU 机制 只能 保护 " 动态分配 “ ” 共享数据结构 " , 该 共享数据 必须 通过指针访问 , 这里...) 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...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 链表 , 链表中 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 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 头文件中定义就是 RCU 链表操作 , 其中定义 static inline void list_add_rcu..._list_add_rcu 函数 , 在 __list_add_rcu 函数中 , 将新添加 链表项 添加到了 struct list_head *prev 和 struct list_head *next...*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 头文件中定义就是 RCU 链表操作..., 其中定义 static inline void list_del_rcu(struct list_head *entry) 函数 , 就是 从 链表中 删除元素 函数 ; list_del_rcu

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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 )

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..._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 , 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...CONFIG_RCU_FANOUT 宏 , 表示 每个层次 支持最多叶子个数 ; #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT #define RCU_FANOUT CONFIG_RCU_FANOUT...宏 , 表示 每个 子叶 对应 CPU 数量 ; #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF #define RCU_FANOUT_LEAF CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF

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Linux RCU 机制详解

1、简介: RCU(Read-Copy Update)是数据同步一种方式,在当前Linux内核中发挥着重要作用。...RCU主要针对数据对象是链表,目的是提高遍历读取数据效率,为了达到目的使用RCU机制读取数据时候不对链表进行耗时加锁操作。...2、应用场景: RCU适用于需要频繁读取数据,而相应修改数据并不多情景,例如在文件系统中,经常需要查找定位目录,而对目录修改相对来说并不多,这就是RCU发挥作用最佳场景。...3、相应资料: Linux内核源码当中,关于RCU文档比较齐全,你可以在 /Documentation/RCU/ 目录下找到这些文件。 Paul E....McKenney 是内核RCU源码主要实现者,他也写了很多RCU方面的文章。他把这些文章和一些关于RCU论文链接整理到了一起。

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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 )

函数 ---- 在 Linux 源码 linux-5.6.18\include\linux\rculist.h 头文件中定义就是 RCU 链表操作 , 其中定义 static inline void...list_replace_rcu(struct list_head *old, struct list_head *new) 函数 , 就是 更新 链表元素 函数 ; list_replace_rcu...函数中 , 更新链表元素核心操作就是将 被更新 链表元素 , 前后指针指向新元素即可 ; new->next = old->next; new->prev = old->prev; rcu_assign_pointer...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 , 代码执行顺序必须得到保证..., 否则会得到不可预知结果 ; 使用 smp_wmb() 函数 , 可以保证该函数 前两行 代码 执行完毕后 , 再执行后两行代码 ;

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深入理解 Linux RCU 机制

请前往 Tiga on Tech 查看原文以及更多有趣技术文章。RCU(Read-Copy Update),是 Linux 中比较重要一种同步机制。...顾名思义就是“读,拷贝更新”,再直白点是“随意读,但更新数据时候,需要先复制一份副本,在副本上完成修改,再一次性地替换旧数据”。这是 Linux 内核实现一种针对“读多写少”共享数据同步机制。...RCU 一个典型应用场景是链表,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接口。...本文将通过一个例子,利用 rculist.h 提供接口对链表进行增删查改操作,来讲述 RCU 原理,以及介绍 Linux kernel 中相关 API(基于 Linux v3.4.0 源码)。...增加链表项Linux kernel 中利用 RCU 往链表增加项源码如下:#define list_next_rcu(list) (*((struct list_head __rcu **)(

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Linux 内核Linux 内核源码结构 ( 下载 Linux 内核源码 | 使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 )

文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/ Linux 内核 5.6.18 版本 : https://mirrors.edge.kernel.org...参考 【错误记录】解压 Linux 内核报错 ( Can not create symbolic link : 客户端没有所需特权 | Windows 中配置 7z 命令行执行解压操作 ) 博客 ;...不同版本 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同 , 新版本可能会增加新系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本设备文件都是相同 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用

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查看linux版本内核 Linux内核版本变化

linux内核 linux内核版本号格式  major.minor.patch-build.desc   1、major:表示主版本号,有结构性变化时才变更。   ...Linux内核版本变化 自从1991年9月17日,Linus Torvals正式宣布了 Linux第一个正式版本—0.02版本,到现在,Linux内核版本发生了一系列变化,新旧版本之间时间间隔是几个月甚至几个星期...从Linux诞生开始,Linux内核就从来没有停止过升级,从Linus第一次发布0.02版本到1999年具有里程碑意义2.2版本,一直到我们现在看到2.4版本,都凝聚了Linux内核开发人员大量辛苦劳动...现在Linux内核里已经开始了这方面的支持。...4.小内核 · 内核本来就很小:Linux整个内核源代码大概需要占用20多MB硬盘空间,但是编译出来二进制代码只占用600KB左右空间,完全可以放在一张软盘上,随时可以使用这张软盘将系统启动

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Linux 内核Linux 内核源码结构 ( 下载 Linux 内核源码 | 使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 )

文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...参考 【错误记录】解压 Linux 内核报错 ( Can not create symbolic link : 客户端没有所需特权 | Windows 中配置 7z 命令行执行解压操作 ) 博客 ;...不同版本 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同 , 新版本可能会增加新系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本设备文件都是相同 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用...按钮 , 此时就可以在 VSCode 中阅读 Linux 内核源码 ;

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linux内核编程_linux内核是什么

内核——操作系统内在核心 设备驱动程序 启动引导程序 命令行shell 其他种类用户界面—-操作系统外在表象 基本文件管理工具和系统工具 Linux内核组成 Linux内核源代码目录结构是什么...Linux 每个进程享有4GB内存空间,0~3GB属于用户空间,3~4GB属于内核空间 虚拟文件系统有什么作用?...只能通过系统调用和硬件中断完成 Linux内核编译及加载 内核配置系统由哪既部分组成? Makefile:分布在Linux 内核源代码中Makefile,定义Linux 内核编译规则。...记录哪些部分被编译入内核、哪些部分被编译为内核模块。 在Linux 内核中增加程序需要完成哪些工作? 将编写源代码复制到Linux 内核源代码相应目录。...次引导加载程序加载Linux内核和可选初始RAM 磁盘,将控制权交给Linux内核源代码。 运行被加载内核,并启动用户空间应用程序。

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LINUX内核

一、Linux内核2.6特点: 1.新调度器 2.内核抢占 3.改进线程模型 4.虚拟内存 5.文件系统 6.音频:音频体系结构ALSA.支持USB音频和MIDI设备,并支持全双工重放功能。...二、LINUX内核组成 1.LINUX内核源代码目录结构 1)arch:包含和硬件体系结构相关代码,每种平台占一个相应目录。如i386,arm,powerpc,mips等。...:头文件,与系统相关头文件放在include/Linux下。...模块 16)sound:ALSA,OSS音频中设备核心代码和常用设备驱动 17)usr:实现了用于打包和压缩CPIO等 2.LINUX内核组成部分 2.1 LINUX主要用进程调度,虚拟文件系统,...3.Linux内核空间与用户空间 Linux只能通过系统调用和硬件中断来完成用户空间到内核空间控制转移

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Linux 内核】编译 Linux 内核 ② ( 解压内核源码 | 查询当前 Linux 内核版本号 | 进入并查看 linux 内核源码目录 )

文章目录 一、解压内核源码 二、查询当前 Linux 内核版本号 三、进入并查看 linux 内核源码目录 一、解压内核源码 ---- 将 下载 Linux 内核源码 linux-5.6.14.tar.gz...拷贝到 Ubuntu 虚拟机中 , 执行 tar xvf linux-5.6.14.tar.gz 命令 , 解压 Linux 内核源码 ; 解压完毕后 , linux-5.6.14 目录中就是解压后...Linux 内核源码 ; 二、查询当前 Linux 内核版本号 ---- 执行 uname -a 命令 , 查询当前 Ubuntu 系统 Linux 内核版本号 , 执行过程如下 : root@ubuntu...x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux root@ubuntu:~/kernel# root@ubuntu:~/kernel# 当前内核版本号是 4.13.0 ; 三...、进入并查看 linux 内核源码目录 ---- 进入之前解压 linux-5.6.14 内核源码目录 ; root@ubuntu:~/kernel# ls linux-5.6.14 linux-5.6.14

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Linux内核21-Linux内核中断处理过程

Linux将中断要执行操作分为三类: 关键中断 比如响应PIC控制器发送中断,重新编程设置PIC或者设备控制器,更新设备和处理器访问数据结构等。...为了统一处理这些硬件,Linux内核使用了面向对象编程思想,构建了一个PIC对象,包含PIC名称和7个PIC标准方法。...但是,万变不离其宗,核心设计思想没变。 多核系统中IRQ分配 我们知道SMP全称是对称多处理系统,这意味,Linux内核不应该对一个CPU有任何偏向。...因此,Linux2.6内核使用一个特定内核线程叫kirqd进行纠正IRQ自动分配(如果有必要的话)。...总结 其实内核经过这么多年发展,在实现方式上已经发生了很大变化。但是其基本思想没变。比如我们以Linux4.4.203内核对于中断处理为例,与上面的处理过程进行比较,理解其主要变化。

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Linux 内核 vs Windows 内核

对于服务器使用操作系统基本上都是 Linux,而且内核源码也是开源,任何人都可以下载,并增加自己改动或功能,Linux 最大魅力在于,全世界有非常多技术大佬为它贡献代码。...操作系统核心东西就是内核,这次我们就来看看,Linux 内核和 Windows 内核有什么区别? ---- 内核 什么是内核呢?...完成第一版 Linux 后,Linux Torvalds 就在网络上发布了 Linux 内核源代码,每个人都可以免费下载和使用。...Monolithic Kernel Monolithic Kernel 意思是宏内核Linux 内核架构就是宏内核,意味着 Linux 内核是一个完整可执行程序,且拥有最高权限。...,内核中抽象出了微内核概念,也就是内核中会有一个小型内核,其他模块就在这个基础上搭建,整个内核是个完整程序; Linux 内核设计是采用了宏内核,Windows 内核设计则是采用了混合内核

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Linux内核开发_1_编译LInux内核

Linux系统内核函数。...[ ]RCU Subsystem 一个高性能锁机制RCU 子系统,不懂不了解,按默认就行 [ ]Kernel .config support 将.config配置信息保存在内核中,选上它及它子项使得其它用户能从...起初我学习Linux内核时候,是参考“Linux内核设计与实现”这本书来学,书上使用Linux内核版本是:“2.34.6”,这个版本已经很老了,最初我使用是ubnutu20来编译它,虽然编译过程中遇到了很多问题...,都会被用在正在开发中最新Linux内核,而除了原始版Linux内核不是在Linux上编译出来以外,其余Linux内核版本都是在Linux内核上开发而来,而使用开发工具(gcc)就是那个时代最新版本...不确定因素很多,所以这里我给大家建议是,如果你想编译Linux内核,最好选择一个与它使用Linux内核版本相仿Linux发行版来编译它 如我选择学习Linux内核,并且选择Linux

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linux 切换内核版本,切换 Linux 内核版本

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 Linux 内核是开源类 Unix 系统宏内核。仅仅一个内核并不是一套完整操作系统。有一套基于 Linux 内核完整操作系统叫作 Linux 操作系统。...Kernel 是 Linux 系统核心,主要负责硬件支持。 Linux 内核提供了安全补丁, bugfix 和新特性。 Linux 内核在 GNU 通用公共许可证第 2 版之下发布。...Linux 内核版本号意义 Linux 内核版本号由 3 组数字组成:第一个组数字。第二组数字。第三组数字 第一个组数字:目前发布内核主版本。...查看内核版本 在 Linux 机器上执行如下命令查看当前正在使用内核版本 uname -r 使用如下命令查看当前系统安装内核版本 dpkg -l | grep linux-image 如果使用是...Linux Mint 那么在 Update Manager 中,选择 View -> Linux Kernels 可以查看当前安装版本和正在使用版本,或者选择安装新版本切换。

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