• <noscript id="e0iig"><kbd id="e0iig"></kbd></noscript>
  • <td id="e0iig"></td>
  • <option id="e0iig"></option>
  • <noscript id="e0iig"><source id="e0iig"></source></noscript>
  • Linux內核自旋鎖(spinlock)使用與源碼分析

    標簽: Linux Dirver

    一. spinlock_t結構體定義

    typedef struct spinlock {
    	union {
    		struct raw_spinlock rlock;
    
    #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
    # define LOCK_PADSIZE (offsetof(struct raw_spinlock, dep_map))
    		struct {
    			u8 __padding[LOCK_PADSIZE];
    			struct lockdep_map dep_map;
    		};
    #endif
    	};
    } spinlock_t;
    typedef struct raw_spinlock {
    	arch_spinlock_t raw_lock;
    #ifdef CONFIG_GENERIC_LOCKBREAK
    	unsigned int break_lock;
    #endif
    #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
    	unsigned int magic, owner_cpu;
    	void *owner;
    #endif
    #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
    	struct lockdep_map dep_map;
    #endif
    } raw_spinlock_t;
    #define TICKET_SHIFT	16
    
    typedef struct {
    	union {
    		u32 slock;
    		struct __raw_tickets {
    #ifdef __ARMEB__
    			u16 next;
    			u16 owner;
    #else
    			u16 owner;
    			u16 next;
    #endif
    		} tickets;
    	};
    } arch_spinlock_t;

    二. spinlock常用的API:

    spin_lock_init(spinlock_t* lock);					// 初始化自旋鎖
    spin_lock(spinlock_t *lock);						// 獲取自旋鎖
    spin_trylock(spinlock_t *lock);						// 嘗試獲取自旋鎖
    spin_unlock(spinlock_t *lock);						// 釋放自旋鎖
    
    spin_lock_irq(lock);
    spin_unlock_irq(lock);
    spin_lock_irqsave(lock, flags);
    spin_unlock_irqrestore(lock, flags);

    三. lock操作, 以spin_lock為例:

    static inline void spin_lock(spinlock_t *lock)
    {
    	raw_spin_lock(&lock->rlock);
    }
    #define raw_spin_lock(lock)	_raw_spin_lock(lock)
    void __lockfunc _raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock)
    {
    	__raw_spin_lock(lock);
    }
    static inline void __raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock)
    {
    	preempt_disable();												// preempt_disable()是用來關閉掉搶占的
    	spin_acquire(&lock->dep_map, 0, 0, _RET_IP_);					// 內核用來調試用的
    	LOCK_CONTENDED(lock, do_raw_spin_trylock, do_raw_spin_lock);
    }
    static inline void do_raw_spin_lock(raw_spinlock_t *lock) __acquires(lock)
    {
    	__acquire(lock);
    	arch_spin_lock(&lock->raw_lock);
    }
    static inline void arch_spin_lock(arch_spinlock_t *lock)
    {
    	unsigned long tmp;
    	u32 newval;
    	arch_spinlock_t lockval;
    
    	__asm__ __volatile__(
    "1:	ldrex	%0, [%3]\n"
    "	add	%1, %0, %4\n"
    "	strex	%2, %1, [%3]\n"
    "	teq	%2, #0\n"
    "	bne	1b"
    	: "=&r" (lockval), "=&r" (newval), "=&r" (tmp)
    	: "r" (&lock->slock), "I" (1 << TICKET_SHIFT)
    	: "cc");
    
    	while (lockval.tickets.next != lockval.tickets.owner) {
    		wfe();
    		lockval.tickets.owner = ACCESS_ONCE(lock->tickets.owner);
    	}
    
    	smp_mb();
    }
    

    =======================================================================
        __asm__ __volatile__(
    [0]. "1:    ldrex    %0, [%3]\n"
    [1]. "    add    %1, %0, %4\n"
    [2]. "    strex    %2, %1, [%3]\n"
    [3]. "    teq    %2, #0\n"
    [4]. "    bne    1b"
    [5].     : "=&r" (lockval), "=&r" (newval), "=&r" (tmp)
    [6].     : "r" (&lock->slock), "I" (1 << TICKET_SHIFT)
    [7].     : "cc");
    [8].     while (lockval.tickets.next != lockval.tickets.owner) {
    [9].         wfe();
    [10].        lockval.tickets.owner = ACCESS_ONCE(lock->tickets.owner);
            }

    =======================================================================
    %0 --> lockval
    %1 --> newval
    %2 --> tmp
    %3 --> &lock->slock
    %4 --> (1<<16)

    [0]: 將lock->slock的數值賦值給lockval, 同時標記&lock->slock地址, 獨占訪問;
    [1]. newval = lockval + (1<<16); 其實就是local.next + 1 -> newval;
    [2]. 將newval的數值保存給lock->slock, 操作結果存放在tmp中, 獨占訪問的方式;
    [3]. 監測[2]的操作結果, tmp==0, 獨占讀寫成功; tmp!=0, 獨占讀寫失敗, 返回1b;
    [4]. tmp!=0 back to 1b 循環重新開始操作;
    [8]. 比較lockval.next與lockval.owner是否相等, 不相等則volatile讀取lock.owner
         到lockval.owner中去, 一直循環讀取判斷;
    ========================================================================

    四. unlock操作, 以spin_unlock為例:

    static inline void spin_unlock(spinlock_t *lock)
    {
    	raw_spin_unlock(&lock->rlock);
    }
    
    #define raw_spin_unlock(lock)		_raw_spin_unlock(lock)
    void __lockfunc _raw_spin_unlock(raw_spinlock_t *lock)
    {
    	__raw_spin_unlock(lock);
    }
    static inline void __raw_spin_unlock(raw_spinlock_t *lock)
    {
    	spin_release(&lock->dep_map, 1, _RET_IP_);
    	do_raw_spin_unlock(lock);
    	preempt_enable();
    }
    static inline void do_raw_spin_unlock(raw_spinlock_t *lock) __releases(lock)
    {
    	arch_spin_unlock(&lock->raw_lock);
    	__release(lock);
    }
    
    static inline void arch_spin_unlock(arch_spinlock_t *lock)
    {
    	smp_mb();
    	lock->tickets.owner++;
    	dsb_sev();
    }

    五. 分析流程圖:

    版權聲明:本文為Auris原創文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版權協議,轉載請附上原文出處鏈接和本聲明。
    本文鏈接:https://blog.csdn.net/Auris/article/details/107415378

    智能推薦

    【Linux內核中的并發控制】- 自旋鎖

         在內核中會經常看到spin_lock(自旋鎖),它到底是個神馬東西?在驅動相關的書籍和論壇中查閱了不少資料,看的也是云里霧里,現在將知識羅列總結一下,便于日后回顧!      1.自旋鎖定義     在Linux內核并發控制中最常見的鎖就是自旋鎖。自旋鎖最多只...

    HTML中常用操作關于:頁面跳轉,空格

    1.頁面跳轉 2.空格的代替符...

    freemarker + ItextRender 根據模板生成PDF文件

    1. 制作模板 2. 獲取模板,并將所獲取的數據加載生成html文件 2. 生成PDF文件 其中由兩個地方需要注意,都是關于獲取文件路徑的問題,由于項目部署的時候是打包成jar包形式,所以在開發過程中時直接安照傳統的獲取方法沒有一點文件,但是當打包后部署,總是出錯。于是參考網上文章,先將文件讀出來到項目的臨時目錄下,然后再按正常方式加載該臨時文件; 還有一個問題至今沒有解決,就是關于生成PDF文件...

    電腦空間不夠了?教你一個小秒招快速清理 Docker 占用的磁盤空間!

    Docker 很占用空間,每當我們運行容器、拉取鏡像、部署應用、構建自己的鏡像時,我們的磁盤空間會被大量占用。 如果你也被這個問題所困擾,咱們就一起看一下 Docker 是如何使用磁盤空間的,以及如何回收。 docker 占用的空間可以通過下面的命令查看: TYPE 列出了docker 使用磁盤的 4 種類型: Images:所有鏡像占用的空間,包括拉取下來的鏡像,和本地構建的。 Con...

    requests實現全自動PPT模板

    http://www.1ppt.com/moban/ 可以免費的下載PPT模板,當然如果要人工一個個下,還是挺麻煩的,我們可以利用requests輕松下載 訪問這個主頁,我們可以看到下面的樣式 點每一個PPT模板的圖片,我們可以進入到詳細的信息頁面,翻到下面,我們可以看到對應的下載地址 點擊這個下載的按鈕,我們便可以下載對應的PPT壓縮包 那我們就開始做吧 首先,查看網頁的源代碼,我們可以看到每一...

    猜你喜歡

    Linux C系統編程-線程互斥鎖(四)

    互斥鎖 互斥鎖也是屬于線程之間處理同步互斥方式,有上鎖/解鎖兩種狀態。 互斥鎖函數接口 1)初始化互斥鎖 pthread_mutex_init() man 3 pthread_mutex_init (找不到的情況下首先 sudo apt-get install glibc-doc sudo apt-get install manpages-posix-dev) 動態初始化 int pthread_...

    統計學習方法 - 樸素貝葉斯

    引入問題:一機器在良好狀態生產合格產品幾率是 90%,在故障狀態生產合格產品幾率是 30%,機器良好的概率是 75%。若一日第一件產品是合格品,那么此日機器良好的概率是多少。 貝葉斯模型 生成模型與判別模型 判別模型,即要判斷這個東西到底是哪一類,也就是要求y,那就用給定的x去預測。 生成模型,是要生成一個模型,那就是誰根據什么生成了模型,誰就是類別y,根據的內容就是x 以上述例子,判斷一個生產出...

    styled-components —— React 中的 CSS 最佳實踐

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/29344146 Styled-components 是目前 React 樣式方案中最受關注的一種,它既具備了 css-in-js 的模塊化與參數化優點,又完全使用CSS的書寫習慣,不會引起額外的學習成本。本文是 styled-components 作者之一 Max Stoiber 所寫,首先總結了前端組件化樣式中的最佳實踐原則,然后在此基...

    基于TCP/IP的網絡聊天室用Java來實現

    基于TCP/IP的網絡聊天室實現 開發工具:eclipse 開發環境:jdk1.8 發送端 接收端 工具類 運行截圖...

    精品国产乱码久久久久久蜜桃不卡