嵌入式
Linux中的spinlock机制 - CAS和ticket spinlock
时间：2021-11-29 15:52:37
手机看文章
扫描二维码
随时随地手机看文章
[导读]为什么要加锁在SMP系统中，如果仅仅是需要串行地增加一个变量的值，那么使用原子操作的函数（API）就可以了。但现实中更多的场景并不会那么简单，比如需要将一个结构体A中的数据提取出来，然后格式化、解析，再添加到另一个结构体B中，这整个的过程都要求是「原子的」，也就是完成之前，不允许...
为什么要加锁
在SMP系统中，如果仅仅是需要串行地增加一个变量的值，那么使用原子操作的函数（API）就可以了。但现实中更多的场景并不会那么简单，比如需要将一个结构体A中的数据提取出来，然后格式化、解析，再添加到另一个结构体B中，这整个的过程都要求是「原子的」，也就是完成之前，不允许其他的代码来读/写这两个结构体中的任何一个。这时，相对轻量级的原子操作API就无法满足这种应用场景的需求了，我们需要一种更强的同步/互斥机制，那就是软件层面的「锁」的机制。同步锁的「加锁」和「解锁」是放在一段代码的一前一后，成对出现的，这段代码被称为Critical Section/Region（临界区）。但锁保护的并不是这段代码本身，而是其中使用到的多核/多线程共享的变量，它「同步」(或者说串行化）的是对这个变量的访问，通俗的语义就是“我有你就不能有，你有我就不会有”。Linux中主要有两种同步锁，一种是spinlock，一种是mutex。spinlock和mutex都既可以在用户进程中使用，也可以在内核中使用，它们的主要区别是前者不会导致睡眠和调度，属于busy wait形式的锁，而后者可能导致睡眠和调度，属于sleep wait形式的锁。spinlock是最基础的一种锁，像后面将要介绍的rwlock(读写锁)，seqlock(读写锁)等都是基于spinlock衍生出来的。就算是mutex，它的实现与spinlock也是密不可分。因此，本系列文章将首先围绕spinlock展开介绍。如何加锁
Linux中spinlock机制发展到现在，其实现方式的大致有3种。【第一种实现 - 经典的CAS】最古老的一种做法是：spinlock用一个整形变量表示，其初始值为1，表示available的状态。当一个CPU（设为CPU A）获得spinlock后，会将该变量的值设为0，之后其他CPU试图获取这个spinlock时，会一直等待，直到CPU A释放spinlock，并将该变量的值设为1。那么其他的CPU是以何种形式等待的，如果有多个CPU一起等待，形成了竞争又该如何处理？这里要用到经典的CAS操作（Compare And Swap）。- 谁和谁比较
static inline void arch_spin_lock(arch_spinlock_t *lock)
{
while (!__sl_cas( 
下载文档本站声明： 本文章由作者或相关机构授权发布，目的在于传递更多信息，并不代表本站赞同其观点，本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者，如若文章内容侵犯您的权益，请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读
广告科技领导者Kira LeBlanc晋升为全球首席营销官 蒙特利尔和多伦多2022年4月1日 /美通社/ -- 全球最大的独立程序化数字户外（DOOH）广告技术公司之一Hivestack今天宣布...
关键字： ck（全球TMT2022年4月1日讯）独立程序化数字户外（DOOH）广告技术公司Hivestack宣布任命Kira LeBlanc为全球首席营销官。LeBlanc于2021年初Hivestack宣布其全球扩张计划时加入该公...
关键字： ck（全球TMT2022年3月28日讯）Super Micro Computer, Inc. (SMCI) 宣布将支持NVIDIA最新的软件和硬件版本。Supermicro的NVIDIA认证服务器和工作站经过验证...
关键字： ni ic Enterprise（全球TMT2022年3月24日讯）Shutterstock, Inc.是一个全球领先的创意平台，为众多品牌、企业和媒体公司提供全方位服务解决方案、高质量内容及创意工作流程解决方案。该公司宣布在其已有十年传统的年度奥斯...
关键字： ck在其推出年度“奥斯卡流行艺术！”活动系列10周年之际，Shutterstock内部创意团队立足其平台逾4亿创意资产，创作原创波普艺术风格作品...
关键字： ck
