Linux内核同步机制的自旋锁原理是什么？

904 自旋锁

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 自旋锁是专为防止多处理器并发而引入的一种锁，它在内核中大量应用于中断处理等部分(对于单处理器来说，防止中断处理中的并发可简单采用关闭中断的方式，即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位，不需要自旋锁)。 0
2020-3-31 08:06:08　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × hwp0415229 该类别下有 6 个回答。邀请回答梦中的花不凋零该类别下有 5 个回答。邀请回答 Greatwayer 该类别下有 5 个回答。邀请回答 h1654155957.9866 该类别下有 5 个回答。邀请回答嘻嘻爱哈哈该类别下有 5 个回答。邀请回答新晴细履平沙该类别下有 5 个回答。邀请回答 AMp88 该类别下有 4 个回答。邀请回答乔伊斯e 该类别下有 4 个回答。邀请回答 xiezhe272 该类别下有 4 个回答。邀请回答 hzp_bbs 该类别下有 4 个回答。邀请回答 vynywrwr 该类别下有 4 个回答。邀请回答 Cdxxgcdx 该类别下有 4 个回答。邀请回答 fgfFsG 该类别下有 4 个回答。邀请回答听你喜欢的歌该类别下有 4 个回答。邀请回答 cfdwerwer 该类别下有 4 个回答。邀请回答 jfdgs 该类别下有 4 个回答。邀请回答 60user69 该类别下有 4 个回答。邀请回答 gan5482 该类别下有 4 个回答。邀请回答 vywyefswer 该类别下有 4 个回答。邀请回答 77uwfsdf 该类别下有 4 个回答。邀请回答举报王刚相关推荐 • RTT中的消息同步机制是如何实现的？ 238 • Linux驱动开发笔记-自旋锁和信号量 3261 • 关于CAN总线位定时和同步机制的简要分析 1618 • 怎么在atmega128中实现自旋锁？ 663 • Vulkan同步机制和图形转换的风险 1166 • 嵌入式linux驱动学习方法分享 1926 • 什么是光储型虚拟同步机？ 1514 • 关于虚拟同步机matlab/simulink控制仿真不看肯定后悔 1096 • 如何学习LINUX驱动开发？ 2505 • RTThread中POSIX兼容层自旋锁如何实现呢？ 842 2个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 一、自旋锁自旋锁是专为防止多处理器并发而引入的一种锁，它在内核中大量应用于中断处理等部分(对于单处理器来说，防止中断处理中的并发可简单采用关闭中断的方式，即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位，不需要自旋锁)。自旋就是自己连续的循环等待。如果你有抱着你的爱人旋转的经历，那么你应该知道一件事情，为了安全，你不能旋转太久，你的爱人如果头昏，也想你早日释放。是的，自旋的缺点，就是它频繁的循环直到等待锁的释放，将它用于可以快速完成的代码中才好。自旋不能抢占，但能中断。相关话题：SMP和cpu。多个cpu和单个cpu。很多书说自旋锁只能在多处理机中使用，这是不正确的。首先定义 Spinlock_t lock; 对不起，我只能找到arm平台的锁了 /* * ARMv6 Spin-locking. * * We (exclusively) read the old value, and decrement it. If it * hits zero, we may have won the lock, so we try (exclusively) * storing it. * * Unlocked value: 0 * Locked value: 1 / typedef struct { volatile unsigned int lock; #ifdef CONFIG_PREEMPT unsigned int break_lock; #endif } spinlock_t; 补上x86平台 #define SPINLOCK_MAGIC 0x1D244B3C typedef struct { unsigned long magic; volatile unsigned long lock; volatile unsigned int babble; const char module; // 所属模块 char *owner; int oline; } spinlock_t; Lock为0时可以用，1是等待。0像锁孔，当没有钥匙插进去时，它才可以插进去怎么初始化呢？ #define spin_lock_init(x) do { (x)->magic = SPINLOCK_MAGIC; (x)->lock = 0; ；0初始化，表示可用 (x)->babble = 5; (x)->module = __FILE__; (x)->owner = NULL; (x)->oline = 0; } while (0) 定义一个自旋锁的方法很有意思， Spinlock_t lock=？？？？？可以通过spin_lock Spin_lock_irqsave 来调用自旋锁，后者不允许中断。前者有可能在上锁中发生中断。还有spin_trylock 这是一个绝不妥协的函数，它不等待。恢复为spin_unlock Spin_unlock_irqrestore 考查下面代码 #define spin_lock_irqsave(lock, flags) _spin_lock_irqsave(lock, flags) #define _spin_lock_irqsave(lock, flags) do { local_irq_save(flags); 保存中断请求标志 preempt_disable(); 不允许抢占 _raw_spin_lock(lock); __acquire(lock); } while (0)

2020-3-31 11:34:43 评论举报王金凤

答案对人有帮助，有参考价值 0 二、自旋锁综合使用下面是一个使用的例子，你可以使用source insight查到它 /* never called when PTRS_PER_PMD > 1 / void pgd_dtor(void pgd, kmem_cache_t cache, unsigned long unused) { unsigned long flags; / can be called from interrupt context / spin_lock_irqsave(&pgd_lock, flags); 枷锁 pgd_list_del(pgd); spin_unlock_irqrestore(&pgd_lock, flags); 释放 } 中断枷锁 #define spin_lock_irqsave(lock, flags) _spin_lock_irqsave(lock, flags) 分析 unsigned long __lockfunc _spin_lock_irqsave(spinlock_t lock) { unsigned long flags; local_irq_save(flags); 将寄存器存入flags，并关中断 preempt_disable(); 抢占锁 _raw_spin_lock_flags(lock, flags); 枷锁 return flags; } EXPORT_SYMBOL(_spin_lock_irqsave); 继续 /* For spinlocks etc / #define local_irq_save(x) __asm__ __volatile__("pushfl ; popl %0 ; cli":"=g" (x): / no input / :"memory") 将标志寄存器的内容放在内存x中。请查看gcc汇编继续 static inline void _raw_spin_lock_flags (spinlock_t lock, unsigned long flags) { #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK if (unlikely(lock->magic != SPINLOCK_MAGIC)) { printk("eip: %p ", __builtin_return_address(0)); BUG(); } #endif __asm__ __volatile__( spin_lock_string_flags :"=m" (lock->slock) : "r" (flags) : "memory"); } 继续 #define spin_lock_string_flags " 1: " "lock ; decb %0 " ；lock总线锁住，原子操作 "jns 4f " "2: " "testl $0x200, %1 " "jz 3f " "sti " "3: " "rep;nop " "cmpb $0, %0 " "jle 3b " "cli " "jmp 1b " "4: " 理解一下大概意思，就可以了。当lock-1后大于等于0就可以关中断继续执行了，否则nop空操作。Nop期间，cpu可以执行其他任务的代码。解锁 #define spin_unlock_irqrestore(lock, flags) _spin_unlock_irqrestore(lock, flags) void __lockfunc _spin_unlock_irqrestore(spinlock_t lock, unsigned long flags) { _raw_spin_unlock(lock); local_irq_restore(flags); preempt_enable(); } static inline void _raw_spin_unlock(spinlock_t lock) { #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK BUG_ON(lock->magic != SPINLOCK_MAGIC); BUG_ON(!spin_is_locked(lock)); #endif __asm__ __volatile__( spin_unlock_string ); } Raw赤裸的解锁，表示最低沉的解锁原理。 #define spin_unlock_string "xchgb %b0, %1" :"=q" (oldval), "=m" (lock->slock) :"0" (oldval) : "memory" 加1.解锁

2020-3-31 11:34:46 评论举报梁峰