Linux 内核同步机制

浏览数：27 / 时间：2015年06月20日

本文将就自己对内核同步机制的一些简要理解，做出一份自己的总结文档。

Linux内部，为了提供对共享资源的互斥访问，提供了一系列的方法，下面简要的一一介绍。

Technorati 标签: 互斥 Linux

中断屏蔽

使用方法：

local_irq_disable()  //屏蔽中断                           

critical section  //临界区

local_irq_enable()  //开中断

原因：Linux内核的进程调度依赖时钟中断实现，如果禁止中断，内核就不会调度其他程序，因此，可以保证正在执行的内核路径不会被中断服务程序打断。

缺点：

1. local_irq_disable 和 local_irq_enable 只能禁止和使能本地CPU内中断，对于多CPU的SMP情况，无法解决此类竞争。

2. 屏蔽中断期间，内部一些异步I/O、进程调度无法进行，有可能造成数据丢失等问题。

变体：local_irq_save(flags)，在屏蔽本地CPU中断的基础上，备份禁止中断之前的CPU标志位，可通过local_irq_restore来恢复。

原子操作是内核实现并且保证的最小执行单元，如果需要保护的临界资源为单一变量，可以考虑这种轻量级的保护方式。

内核提供对于整形数的原子操作和对于某一位的原子操作。

自旋锁，从名字上可以知道，这个函数将会自我原地旋转，直到某一条件符合要求，如符合要求，则说明锁已经打开，可以进入，若不符合要求，则自己原地转个圈，转完后继续判断条件是否符合要求。

最简单的使用方法如下：

    spinlock_t lock; 

    spin_lock_init(&lock); 

    spin_lock (&lock);
    ...   //临界区
     spin_unlock(&lock);

自旋锁，对不可抢占内核，

RCU------读-----------写

无锁访问写（向拷贝副本中写）

更新（延迟到对该数据的所有读操作完成为止）

wait_event <-----> wake_up