内核同步方法

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1、1、原子操作可以保证指令以原子的方式执行——执行过程不被打断。内核提供了两组原子操作接口，一组针对整数进行操作，一组针对单独的位进行操作。    2、针对整数的原子操作只能对atomic_t类型的数据进行处理。引入这个特殊数据类型主要是出于三个原因：首先，让原子函数只接受atomic_t类型的操作数可以确保原子操作只与这种特殊类型的数据一起使用。同时这也保证了该类型的数据不会被传递给其他任何非原子函数。其次，使用atomic_t类型确保编译器不对相应的值进行访问优化——这点使得原子操作最终接收到正确的内存地址，而不只是一个别名。最后，在不

2、同体系结构上实现原子操作的时候，使用atomic_t可以屏蔽期间的差异。   3、尽管Linux支持的所有机器上的整型数据都是32位的，但是使用atomic_t的代码只能将该类型的数据当作24位来用。这是因为在SPARC体系结构上对原子操作缺乏指令级的支持，所以32位int类型的低8位被嵌入一个锁中，利用该锁来避免对原子类型数据的并发访问。      4、原子整数操作最常见的应用是实现计数器，一般使用atomic_inc()和atomic_dec()这两个函数。所有的标准原子整数操作见下表： 原子整数操作描述ATOMIC_INIT(int

3、i)在声明一个atomic_t变量时，将它初始化为iintatomic_read(atomic_t*v)原子地读取整数变量vvoidatomic_set(atomic_t*v,inti)原子地设置v值为ivoidatomic_add(inti,atomic_t*v)原子地给v加ivoidatomic_sub(inti,atomic_t*v)原子地从v减ivoidatomic_inc(atomic_t*v)原子地给v加1voidatomic_dec(atomic_t*v)原子地给v减1intatomic_sub_and_test(inti,

4、atomic_t*v)原子地从v减i，若结果等于0返回真，否则返回假intatomic_add_negative(inti,atomic_t*v)原子地从v加i，若结果是负数返回真，否则返回假intatomic_dec_and_test(atomic_t*v)原子地从v减1，若结果等于0返回真，否则返回假intatomic_inc_and_test(atomic_t*v)原子地从v加1，若结果等于0返回真，否则返回假    5、原子操作通常是内联函数，往往是通过内嵌汇编指令来实现的。在编写代码时，能使用原子操作的时候，就尽量不要使用复杂的

5、加锁机制。对多数体系结构来讲，原子操作与更复杂的同步方法相比较，给系统带来的开销小，对高速缓存行的影响也小。    6、内核提供了针对位这一级数据进行操作的函数，他们定义在中。位操作函数是对普通的内存地址进行操作的，它的参数是一个指针和一个位号。标准原子位操作见下表： 原子位操作描述voidset_bit(intnr,void*addr)原子地设置addr所指对象的第nr位voidclear_bit(intnr,void*addr)原子地清空addr所指对象的第nr位voidchange_bit(intnr,vo

6、id*addr)原子地翻转addr所指对象的第nr位inttest_and_set_bit(intnr,void*addr)原子地设置addr所指对象的第nr位，并返回原先的值inttest_and_clear_bit(intnr,void*addr)原子地清空addr所指对象的第nr位，并返回原先的值inttest_and_change_bit(intnr,void*addr)原子地翻转addr所指对象的第nr位，并返回原先的值inttest_bit(intnr,void*addr)原子地返回addr所指对象的第nr位 内核还提供了一组

7、与上述操作对应的非原子位函数，其名字前缀多两个下划线。内核还提供了两个例程用来从指定的地址开始搜索第一个被设置(或未被设置)的位：intfind_first_bit(unsignedlong*addr,unsignedintsize)intfind_first_zero_bit(unsignedlong*addr,unsignedintsize) 7、自旋锁最多只能被一个可执行线程持有。如果一个执行线程试图获得一个被争用(已经被持有)的自旋锁，那么该线程就会一直进行忙循环——旋转——等待锁重新可用。一个被争用的自旋锁使得请求它的线程在等待

8、重新可用时自旋(特别浪费处理器时间)，所以自旋锁不应该被长时间持有。自旋锁的初衷是在短期内进行轻量级加锁。另外，自旋锁是不可递归的。 8、自旋锁可以使用在中断处理程序中。在中断处理程序中使用自