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本帖最后由 oceanljp 于 2011-06-14 17:39 编辑
最近在看宋宝华的《设备驱动开发详解》第二版,看到自旋锁的部分,有些疑惑,所以来请教下大家。
下面是我参考一些网络上的资料得出的一些想法,不知正确与否,记录下来大家讨论下:
(1) linux上的自旋锁有三种实现:
1. 在单cpu,不可抢占内核中,自旋锁为空操作。
2. 在单cpu,可抢占内核中,自旋锁实现为“禁止内核抢占”,并不实现“自旋”。
3. 在多cpu,可抢占内核中,自旋锁实现为“禁止内核抢占” + “自旋”。
(2) 关于抢占式内核与非抢占式内核:
在非抢占式内核中,如果一个进程在内核态运行,其只有在以下两种情况会被切换:
1. 其运行完成(返回用户空间)
2. 主动让出cpu(即主动调用schedule或内核中的任务阻塞——这同样也会导致调用schedule)
在抢占式内核中,如果一个进程在内核态运行,其只有在以下四种情况会被切换:
1. 其运行完成(返回用户空间)
2. 主动让出cpu(即主动调用schedule或内核中的任务阻塞——这同样也会导致调用schedule)
3. 当从中断处理程序正在执行,且返回内核空间之前(此时可抢占标志premptcount须为0) 。
4. 当内核代码再一次具有可抢占性的时候,如解锁及使能软中断等。
在宋宝华的书中,有提到在使用自旋锁时,要避免用来保护“包含引起阻塞的代码”,因为阻塞意味着要进行进程的切换。这点让我很迷惑。因为在可抢占式内核中使用自旋锁,是“禁止内核抢占”的,既然“禁止内核抢占”怎么又会发生进程的切换呢?
现在我是这么想的:禁止内核抢占只是关闭“可抢占标志”,而不是禁止进程切换。显式使用schedule或进程阻塞(此也会导致调用schedule)时,还是会发生进程调度的。
这里补充一些想法:宋宝华的书上说,在使用自旋锁保护临界区时,如临界区中因“包含引起阻塞代码”而引发阻塞,从而引起进程切换后,若另一进程企图获得本自旋锁,死锁会发生。
个人感觉,只有在多cpu,内核可抢占的情况会发生死锁。而在单cpu,内核可抢占或不可抢占的情况,不会发生死锁,但此时自旋锁失效(即无法实现保护临界区的功能)。这是因为多cpu可抢占内核实现了“自旋”,所以会导致死锁;而单cpu可抢占或不可抢占内核,没有实现“自旋”,仅仅是“禁止内核抢占”,因此不会发生死锁,但是会发生无保护的重复进入临界区的情况(即无法实现保护临界区的功能)。
以上观点只是个人想法,不当之处,还请各位指出,谢谢。 |
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