Linux内核抢占实现机制分析【转】

Linux内核抢占实现机制分析转自:http://blog.chinaunix.net/uid-24227137-id-3050754.html [摘要]本文详解了Linux内核抢占实现机制.首先介绍了内核抢占和用户抢占的概念和区别,接着分析了不可抢占内核的特点及实时系统中实现内核抢占的必要性.然后分析了禁止内核抢占的情况和内核抢占的时机,最后介绍了实现抢占内核所做的改动以及何时需要重新调度. [关键字]内核抢占,用户抢占,中断, 实时性,自旋锁,抢占时机,调度时机,schedule,pree…

Linux内核中锁机制之RCU、大内核锁

在上篇博文中笔者分析了关于完成量和互斥量的使用以及一些经典的问题,下面笔者将在本篇博文中重点分析有关RCU机制的相关内容以及介绍目前已被淘汰出内核的大内核锁(BKL).文章的最后对<大话Linux内核中锁机制>系列博文进行了总结,并提出关于目前Linux内核中提供的锁机制的一些基本使用观点. 十.RCU机制本节将讨论另一种重要锁机制:RCU锁机制.首先我们从概念上理解下什么叫RCU,其中读(Read):读者不需要获得任何锁就可访问RCU保护的临界区:拷贝(Copy):写者在访问临界区时,写者…

Linux内核中锁机制之完成量、互斥量

在上一篇博文中笔者分析了关于信号量.读写信号量的使用及源码实现,接下来本篇博文将讨论有关完成量和互斥量的使用和一些经典问题. 八.完成量下面讨论完成量的内容,首先需明确完成量表示为一个执行单元需要等待另一个执行单元完成某事后方可执行,它是一种轻量级机制.事实上,它即是为了完成进程间的同步而设计的,故而仅仅提供了代替同步信号量的一种解决方法,初值被初始化为0.它在include\linux\completion.h定义. 如图8.1所示,对于执行单元A而言,如果执行单元B不执行complete函…

Linux内核中锁机制之原子操作、自旋锁

很多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,然后进程2再去操作临界区.但是往往现实总是残酷的,进程1在执行过程中,进程2很可能在此插入一脚,导致两个进程同时…

大话Linux内核中锁机制之RCU、大内核锁

大话Linux内核中锁机制之RCU.大内核锁在上篇博文中笔者分析了关于完成量和互斥量的使用以及一些经典的问题,下面笔者将在本篇博文中重点分析有关RCU机制的相关内容以及介绍目前已被淘汰出内核的大内核锁(BKL).文章的最后对<大话Linux内核中锁机制>系列博文进行了总结,并提出关于目前Linux内核中提供的锁机制的一些基本使用观点. 十.RCU机制本节将讨论另一种重要锁机制:RCU锁机制.首先我们从概念上理解下什么叫RCU,其中读(Read):读者不需要获得任何锁就可访问RCU保护的临界…

大话Linux内核中锁机制之完成量、互斥量

大话Linux内核中锁机制之完成量.互斥量在上一篇博文中笔者分析了关于信号量.读写信号量的使用及源码实现,接下来本篇博文将讨论有关完成量和互斥量的使用和一些经典问题. 八.完成量下面讨论完成量的内容,首先需明确完成量表示为一个执行单元需要等待另一个执行单元完成某事后方可执行,它是一种轻量级机制.事实上,它即是为了完成进程间的同步而设计的,故而仅仅提供了代替同步信号量的一种解决方法,初值被初始化为0.它在include\linux\completion.h定义. 如图8.1所示,对于执行单元A…

大话Linux内核中锁机制之原子操作、自旋锁

转至:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6d7fa49b01014q7p.html 很多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,…

大话Linux内核中锁机制之原子操作、自旋锁【转】

转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6d7fa49b01014q7p.html 多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,然…

Linux信号（signal) 机制分析

Linux信号(signal) 机制分析 [摘要]本文分析了Linux内核对于信号的实现机制和应用层的相关处理.首先介绍了软中断信号的本质及信号的两种不同分类方法尤其是不可靠信号的原理.接着分析了内核对于信号的处理流程包括信号的触发/注册/执行及注销等.最后介绍了应用层的相关处理,主要包括信号处理函数的安装.信号的发送.屏蔽阻塞等,最后给了几个简单的应用实例. [关键字]软中断信号,signal,sigaction,kill,sigqueue,settimer,sigmask,sigprocma…

linux内核SPI总线驱动分析（一）(转)

linux内核SPI总线驱动分析(一)(转) 下面有两个大的模块: 一个是SPI总线驱动的分析 (研究了具体实现的过程) 另一个是SPI总线驱动的编写(不用研究具体的实现过程) SPI总线驱动分析 1 SPI概述 SPI是英语Serial Peripheral interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口,是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的.SPI接口主要应用在 EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处…

Linux进程组调度机制分析【转】

转自:http://oenhan.com/task-group-sched 又碰到一个神奇的进程调度问题,在系统重启过程中,发现系统挂住了,过了30s后才重新复位,真正系统复位的原因是硬件看门狗重启的系统,而非原来正常的reboot流程.硬件狗记录的复位时间,将不喂狗的时间向前推30s分析串口记录日志,当时的日志就打印了一句话:“sched: RT throttling activated”.从linux-3.0.101-0.7.17版本内核代码中可以看出,sched_rt_runtime_ex…

Linux内核中锁机制之内存屏障、读写自旋锁及顺序锁

在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容.下面首先讨论内存屏障的相关内容. 三.内存屏障不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数.OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容.我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对读写指令进行重新排序)后,导致对内存的写入操作不能及时的反应到读操作中(锁机制无法保证时序正确).可能读起来…

Linux内核中锁机制之信号量、读写信号量

在上一篇博文中笔者分析了关于内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容,本篇博文将着重讨论有关信号量.读写信号量的内容. 六.信号量关于信号量的内容,实际上它是与自旋锁类似的概念,只有得到信号量的进程才能执行临界区的代码:不同的是获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态.它的定义是include\linux\semaphore.h文件中,结构体如图6.1所示.其中的count变量是计数作用,通过使用lock变量实现对count变量的保护,而wait_list则是对申请信号量的进程维…

(转)Linux内核基数树应用分析

Linux内核基数树应用分析 ——lvyilong316 基数树(Radix tree)可看做是以二进制位串为关键字的trie树,是一种多叉树结构,同时又类似多层索引表,每个中间节点包含指向多个节点的指针数组,叶子节点包含指向实际对象的指针(由于对象不具备树节点结构,因此将其父节点看做叶子节点). 图1是一个基数树样例,该基数树的分叉为4(2^2),树高为4,树的每个叶子结点用来快速定位8位文件内偏移,可以定位4x4x4x4=256(叶子节点的个数)页,如:图中虚线对应的两个叶子结点的路径组成值…

大话Linux内核中锁机制之信号量、读写信号量

大话Linux内核中锁机制之信号量.读写信号量在上一篇博文中笔者分析了关于内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容,本篇博文将着重讨论有关信号量.读写信号量的内容. 六.信号量关于信号量的内容,实际上它是与自旋锁类似的概念,只有得到信号量的进程才能执行临界区的代码:不同的是获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态.它的定义是include\linux\semaphore.h文件中,结构体如图6.1所示.其中的count变量是计数作用,通过使用lock变量实现对count变量的保…

大话Linux内核中锁机制之内存屏障、读写自旋锁及顺序锁

大话Linux内核中锁机制之内存屏障.读写自旋锁及顺序锁在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容.下面首先讨论内存屏障的相关内容. 三.内存屏障不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数.OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容.我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对读写指令进行重新排序)后,导致对内存的写入操作不能…

Linux内核死锁检测机制【转】

转自:http://www.oenhan.com/kernel-deadlock-check 死锁就是多个进程(线程)因为等待别的进程已占有的自己所需要的资源而陷入阻塞的一种状态,死锁状态一旦形成,进程本身是解决不了的,需要外在的推动,才能解决,最重要的是死锁不仅仅影响进程业务,而且还会占用系统资源,影响其他进程.所以内核中设计了内核死锁检测机制,一旦发现死锁进程,就重启OS,快刀斩乱麻解决问题.之所以使用重启招数,还是在于分布式系统中可以容忍单点崩溃,不能容忍单点进程计算异常,否则进行死锁检测…

linux内核段属性机制【转】

本文转载自:https://github.com/TongxinV/oneBook/issues/9 linux内核段属性机制以subsys_initcall和module_init为例 subsys_initcall是一个宏,定义在linux/init.h中.经过对这个宏进行展开,发现这个宏的功能是:将其声明的函数放到一个特定的段:.initcall4.init subsys_initcall __define_initcall("4",fn,4) 以下文件在/include/li…

Linux内核OOM killer机制

程序运行了一段时间,有个进程挂掉了,正常情况下进程不会主动挂掉,简单分析后认为可能是运行时某段时间内存占用过大,系统内存不足导致触发了Linux操作系统OOM killer机制,将运行中的进程杀掉了. 一.Linux内核OOM killer机制 Linux 内核有个机制叫OOM killer(Out Of Memory killer),该机制会监控那些占用内存过大,尤其是瞬间占用内存很快的进程,然后防止内存耗尽而自动把该进程杀掉.内核检测到系统内存不足.挑选并杀掉某个进程的过程可以参考内核源代码…

Linux内核--网络栈实现分析（十一）--驱动程序层（下）

本文分析基于Linux Kernel 1.2.13 原创作品,转载请标明http://blog.csdn.net/yming0221/article/details/7555870 更多请查看专栏,地址http://blog.csdn.net/column/details/linux-kernel-net.html 作者:闫明注:标题中的”(上)“,”(下)“表示分析过程基于数据包的传递方向:”(上)“表示分析是从底层向上分析.”(下)“表示分析是从上向下分析. 在博文Linux内核--网络栈…

Linux内核--网络栈实现分析（七）--数据包的传递过程（下）

本文分析基于Linux Kernel 1.2.13 原创作品,转载请标明http://blog.csdn.net/yming0221/article/details/7545855 更多请查看专栏,地址http://blog.csdn.net/column/details/linux-kernel-net.html 作者:闫明注:标题中的”(上)“,”(下)“表示分析过程基于数据包的传递方向:”(上)“表示分析是从底层向上分析.”(下)“表示分析是从上向下分析. 在博文Linux内核--网络栈…

Linux内核--网络栈实现分析（二）--数据包的传递过程--转

转载地址http://blog.csdn.net/yming0221/article/details/7492423 作者:闫明本文分析基于Linux Kernel 1.2.13 注:标题中的”(上)“,”(下)“表示分析过程基于数据包的传递方向:”(上)“表示分析是从底层向上分析.”(下)“表示分析是从上向下分析. 上篇: 上一篇博文中我们从宏观上分析了Linux内核中网络栈的初始化过程,这里我们再从宏观上分析一下一个数据包在各网络层的传递的过程. 我们知道网络的OSI模型和TCP/IP模型…

linux内核中链表代码分析---list.h头文件分析（一）【转】

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-30254565-id-5637596.html linux内核中链表代码分析---list.h头文件分析(一) 16年2月27日17:13:14 在学习数据结构时,有一个重要的知识点就是链表.对于链表的一些基本操作,它的最好学习资料就是内核中的list.h头文件,内核中大量的使用链表,都是基于此文件的,下面来仔细分析它: (一) 结构体的定义首先需要明确的一点是,在数据结构书中,大部分的链表定义是这样的(双向链表): type…

linux内核中链表代码分析---list.h头文件分析（二）【转】

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-30254565-id-5637598.html linux内核中链表代码分析---list.h头文件分析(二) 16年2月28日16:59:55 分析完container_of()宏以后,继续分析list.h文件: (1)list_entry 它就是一个container_of宏,都是得到ptr所指地址的这个结构体的首地址 #define list_entry(ptr, type, member) \ container_of(…