原子操作 通常我们代码中的a = a + 1这样的一行语句,翻译成汇编后蕴含着3条指令: ldr x0, &a add x0,x0,#1 str x0,&a 即 (1)从内存中读取a变量到X0寄存器 (2)X0寄存器加1 (3)将X0写入到内存a中 既然是3条指令,那么就有可能并发,也就意味着返回的结果可能不是预期的。 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。其中部分原子操作的API如下: atomic_read atomic_add_return(i,v) a
linux内核中有多种内核锁,内核锁的作用是: 多核处理器下,会存在多个进程处于内核态的情况,而在内核态下,进程是可以访问所有内核数据的,因此要对共享数据进行保护,即互斥处理; linux内核锁机制有信号量、互斥锁、自旋锁还有原子操作。 一、信号量(struct semaphore): 是用来解决进程/线程之间的同步和互斥问题的一种通信机制,是用来保证两个或多个关键代码不被并发调用。 信号量(Saphore)由一个值和一个指针组成,指针指向等待该信号量的进程。信号量的值表示相应资源的使用情况。信号量S>=0
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?并发(concurrency)指的是多个执行单元同时、并行被执行。而并发的执行单元对共享资源(硬件资源和软件上的全局、静态变量)的访问则容易导致竞态(race conditions)。可能导致并发和竟态的情况有: SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构。SMP是一种紧耦合、共享存储的系统模型,它的特点是多个CPU使用共同的系统总线
因为现代操作系统是多处理器计算的架构,必然更容易遇到多个进程,多个线程访问共享数据的情况,如下图所示:
concurrent-map的readme中说,这是一个高性能的并发安全的map,一起看源码来解读下他是如何实现高性能的。
在早期的 Linux内核中,并发的来源相对较少。早期内核不支持对称多处理( symmetric multi processing,SMP),因此,导致并发执行的唯一原因是对硬件中断的服务。这种情况处理起来较为简单,但并不适用于为获得更好的性能而使用更多处理器且强调快速响应事件的系统。
说到原子,类似于以下的代码可能人人都可以看出猫腻。 /* http://www.cnblogs.com/Colin-Cai */ #include <stdio.h> #include <pthread.h> int cnt = 0; void* mythread(void* arg) { int i; for(i=0;i<500000000;i++) cnt++; return NULL; } int main() {
为什么要构建锁呢?因为构建合适的锁可以在高并发下能够保持数据的一致性,即客户端在执行连贯的命令时上锁的数据不会被别的客户端的更改而发生错误。同时还能够保证命令执行的成功率。
1.MySQL版本: 5.x: 5.0-5.1:早期产品的延续,升级维护 5.4 - 5.x : MySQL整合了三方公司的新存储引擎 (推荐5.5) 安装:rpm -ivh rpm软件名 如果安装时 与某个软件 xxx冲突,则需要将冲突的软件卸载掉: yun -y remove xxx 安装时 有日志提示我们可以修改密码:/usr/bin/mysqladmin -u root password ‘new-password’
题目是golang下文件锁的使用,但本文的目的其实是通过golang下的文件锁的使用方法,来一窥文件锁背后的机制。
Record Lock 称为记录锁,锁住的是一条记录。而且记录锁是有 S 锁和 X 锁之分的:
1.MySQL版本: 5.x: 5.0-5.1:早期产品的延续,升级维护 5.4 - 5.x : MySQL整合了三方公司的新存储引擎 (推荐5.5)
在多年前,linux还没有支持对称多处理器SMP的时候,避免并发数据访问相对简单。
Linux 内核中的同步机制:原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。 1、介绍 在现代操作系统里,同一时间可能有多个内核执行流在执行,即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。 主流的Linux内核中的同步机制包括: 原子操作 信号量(semaphore) 读写信号量(rw_semaphore) 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock、 brlock(只包含在2.4内核中
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1、什么是进程,线程,有什么区别 2、多进程、多线程的优缺点 3、什么时候用进程,什么时候用线程 4、多进程、多线程同步(通讯)的方法 5、进程线程的状态转换图 。什么时候阻塞,什么时候就绪 6、父进程、子进程的关系以及区别 7、什么是进程上下文、中断上下文 8、一个进程可以创建多少线程,和什么有关 9、进程间通讯: (1)管道/无名管道(2)信号(3)共享内存(4)消息队列(5)信号量(6)socket 注意:临界区则是一种概念,指的是访问公共资源的程序片段,并不是一种通信方式。 10、线程通讯(锁): (1)信号量(2)读写锁(3)条件变量(4)互斥锁(5)自旋锁
工具代码中在遍历访问d_lru链表时安全起见本来应该是要加内核dcache_lru_lock锁保护的,但是由于内核未将该锁导出给模块使用,所以代码实现的时候无法加上dcache_lru_lock锁保护,因此存在因刚好访问了被删除的dentry而引起系统panic重启的风险,线上机器跑这个工具还是需要视情况谨慎评估。
为了定时监控Linux系统CPU、内存、负载的使用情况,写了Linux Shell脚本,当达到一定值得时候,定时发送邮件通知。 但是,让crond来周期性执行脚本发送邮件通知时,遇到了问题,在crontab -e里面加入了执行脚本之后,发现脚本并没有执行。 可是,通过手动执行Shell脚本命令(./mimvp-email.sh)是正常的,因为手动执行脚本可以默认获取Linux的环境变量,但通过Crontab做的定时任务,则无法获取环境变量。 分析了原因,crond不执行的原因主要有以下几个方面: 1、cro
在数据库中,除传统的计算资源的争用以外,数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的问题,锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要的因素。
最近我在生产上遇到一个非常有意思的问题,在Cent OS7以上的操作系统中,VG卷组一激活其默认对应的文件系统也一并挂载上了,而且这还不是红帽和CentOS的特有问题,如果fstab配置default参数的话,其它Linux发行版也有同样的问题。
上一篇文章,我们详细介绍了通过 goroutine 和通道来实现并发编程: GoLang 的并发编程与通信 — goroutine 与通道
在面试中关于多线程同步,你必须要思考的问题 一文中,我们知道glibc的pthread_cond_timedwait底层是用linux futex机制实现的。
计算机的设计就是为了帮助人类或者模仿人类的某些行为。 生活中的多任务:人可以一边唱歌?一边跳舞?、人开车的时候是通过手、脚和眼睛共同配合来驾驶一辆车?。 多任务编程就是这样一个鲜明的例子,计算机也可以
作者黄小斜,斜杠青年,某985硕士,阿里 Java 研发工程师,于 2018 年秋招拿到 BAT 头条、网易、滴滴等 8 个大厂 offer,目前致力于分享这几年的学习经验、求职心得和成长感悟,以及作为程序员的思考和见解。
(4) 一些注意事项: i) 如果进程退出,则该进程加的锁自动失效。 ii) 如果进程关闭了该文件描述符fd, 则加的锁失效。(整个进程运行期间不能关闭此文件描述符) iii) 锁的状态不会被子进程继承。如果进程关闭则锁失效而不管子进程是否在运行。 (Locks are associated with processes. A process can only have one kind of lock set for each byte of a given file. When any file descriptor for that file is closed by the process, all of the locks that process holds on that file are released, even if the locks were made using other descriptors that remain open. Likewise, locks are released when a process exits, and are not inherited by child processes created using fork.) (5) 参考资料: fcntl(文件锁) 表头文件 #include <unistd.h> #include <fcntl.h> 函数定义int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock); 函数解释fd:文件描写符 设置的文件描写符,参数cmd代表欲垄断的号召 F_DUPFD 复制参数fd的文件描写符,厉行获胜则归来新复制的文件描写符, F_GETFD 获得close-on-exec符号,若些符号的FD_CLOEXEC位为0,代表在调用 exec()相干函数时文件将不会关闭 F_SETFD 设置close-on-exec符号,该符号以参数arg的 FD_CLOEXEC位定夺 F_GETFL获得open()设置的符号 F_SETFL改换open()设置的符号 F_GETLK获得文件锁定的事态,依据lock的描写,定夺是否上文件锁 F_SETLK设置文件锁定的事态,此刻flcok,构造的l_tpye值定然是F_RDLCK、F_WRLCK或F_UNLCK, 万一无法发生锁定,则归来-1 F_SETLKW 是F_SETLK的阻塞版本,在无法获得锁时会进去睡眠事态,万一能够获得锁可能捉拿到信号则归来 参数lock指针为flock构造指针定义如下 struct flock { ... short l_typejngaoy.com; short l_whence; off_t l_start; 锁定区域的开关位置 off_t l_len; 锁定区域的大小 pid_t l_pid; 锁定动作的历程 ... }; 1_type有三种事态: F_RDLCK读取锁(分享锁) F_WRLCK写入锁(排斥锁) F_UNLCK解锁 l_whence也有三种措施 SEEK_SET以文件开始为锁定的起始位置 SEEK_CUR以现在文件读写位置为锁定的起始位置 SEEK_END以文件尾为锁定的起始位置 归来值 获胜则归来0,若有讹谬则归来-1 l_len:加锁区的长度 l_pid:具有阻塞目前历程的锁,其持有历程的历程号储藏在l_pid中,由F_GETLK归来 等闲是将l_start设置为0,l_whence设置为SEEK_SET,l_len设置为0
自旋锁主要用来解决SMP和调度引发的竞态问题,但是普通的自旋锁并不关心临界区在执行什么操作,对读和写都一视同仁,这样就会存在一些弊端!
其实以前的 Linux中是没有线程这个概念的, Windows程序员经常使用线程,这一看~方便啊,然后可能是当时程序员偷懒了,就把进程模块改了改(这就是为什么之前说Linux下的多进程编程其实没有Win下那么“重量级”),弄了个精简版进程==> 线程(内核是分不出 进程和线程的,反正 PCB个数都是一样)
前言:非常早之前就接触过同步这个概念了,可是一直都非常模糊。没有深入地学习了解过,最近有时间了,就花时间研习了一下《linux内核标准教程》和《深入linux设备驱动程序内核机制》这两本书的相关章节。趁刚看完,就把相关的内容总结一下。
有幸,遇到过几次挖矿病毒,Linux 主机的关键命令都被删除替换,病毒文件被加了 i 只读权限,变成只读文件,root 无法修改删除!???? 本文就讲讲,怎么把这些加了锁的只读文件去 i
原文链接:https://www.cnblogs.com/DOMLX/p/10914162.html
线程同步可以说在日常开发中是用的很多,但对于其内部如何实现的,一般人可能知道的并不多。本篇文章将从如何实现简单的锁开始,介绍linux中的锁实现futex的优点及原理。
并发 是指在某一时间段内能够处理多个任务的能力,而 并行 是指同一时间能够处理多个任务的能力。并发和并行看起来很像,但实际上是有区别的,如下图(图片来源于网络):
今天把这两个锁的内核实现源码重新捋了一遍,基于liunx2,6.0,直接粘注释版: 核心文件,x86下实现的spinlock
上一篇文章中,我们已经学习了读/写自旋锁的工作原理和实现方式(基于ARM架构体系)。但是,有一个问题我们不得不考虑,那就是read锁和write锁的优先级问题:它们具有相同的优先级,所以,读操作必须等到写操作完成后才能执行,同样,写操作必须等到读操作完成后才能执行。
在下面的案例中,演示了两个线程分别去去调用 demo.incr 方法来对 i 这个变量进行叠加,预期结果 应该是20000,但是实际结果却是小于等于20000的值。
pthread_create创建一个线程,产生一个线程ID存放在第一个参数之中,该线程ID与内核中的LWP并不是一回事。pthread_create函数第一个参数指向一块虚拟内存单元,该内存单元的地址就是新创建线程ID,这个ID是线程库的范畴,而内核中LWP是进程调度的范畴,轻量级进程是OS调度的最小单位,需要一个数值来表示该唯一线程。
本文介绍了Linux系统下文件锁的概念、分类、作用、相关函数以及锁的示例,让读者对文件锁有一个更深入的了解,并通过实例讲解了如何施加和释放文件锁。
要深入理解Linux内核中的同步与互斥的实现,需要先了解一下内联汇编:在C函数中使用汇编代码。
锁,大家应该很熟悉了,用来避免竞争,实现同步。本文以 $xv6$ 为例来讲解锁本身是怎么实现的,废话不多说先来看一些需要了解的概念:
锁是一个常见的同步概念,我们都听说过加锁(lock)或者解锁(unlock),当然学术一点的说法是获取(acquire)和释放(release)。
对于信号量我们并不陌生。信号量在计算机科学中是一个很容易理解的概念。本质上,信号量就是一个简单的整数,对其进行的操作称为PV操作。进入某段临界代码段就会调用相关信号量的P操作;如果信号量的值大于0,该值会减1,进程继续执行。相反,如果信号量的值等于0,该进程就会等待,直到有其它程序释放该信号量。释放信号量的过程就称为V操作,通过增加信号量的值,唤醒正在等待的进程。
本文介绍了Linux信号量、POSIX信号量、Linux条件变量和Linux线程同步基本概念,并通过代码示例展示了如何使用这些技术进行线程同步。
除了以上三类,排他锁(X)还包含另一类有点特殊的锁,就是插入意向锁(LOCK_INSERT_INTENTION)。
编译器优化乱序和CPU执行乱序的问题可以分别使用优化屏障 (Optimization Barrier)和内存屏障 (Memory Barrier)这两个机制来解决:
本文主要探讨了在Linux系统中,文件锁的概念、实现方式、相关命令和应用场景。文件锁主要用于保护文件系统,避免因多个进程并发访问同一文件而导致的竞争条件。通过使用锁命令和工具,可以有效地管理文件锁,确保文件系统的安全性和稳定性。
前面的文章分别介绍了python线程互斥锁Lock 和 python GIL锁,两个对 python线程threading 都会有影响,那么具体又有什么区别呢?
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