深入理解 Linux 的 RCU 机制

欢迎大家前往腾讯云社区,获取更多腾讯海量技术实践干货哦~ 作者:梁康 RCU(Read-Copy Update),是 Linux 中比较重要的一种同步机制.顾名思义就是"读,拷贝更新",再直白点是"随意读,但更新数据的时候,需要先复制一份副本,在副本上完成修改,再一次性地替换旧数据".这是 Linux 内核实现的一种针对"读多写少"的共享数据的同步机制. 不同于其他的同步机制,它允许多个读者同时访问共享数据,而且读者的性能不会受影响("…

linux 内核 RCU机制详解

RCU(Read-Copy Update)是数据同步的一种方式,在当前的Linux内核中发挥着重要的作用.RCU主要针对的数据对象是链表,目的是提高遍历读取数据的效率,为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作.这样在同一时间可以有多个线程同时读取该链表,并且允许一个线程对链表进行修改(修改的时候,需要加锁).RCU适用于需要频繁的读取数据,而相应修改数据并不多的情景,例如在文件系统中,经常需要查找定位目录,而对目录的修改相对来说并不多,这就是RCU发挥作用的最佳场景.L…

linux内核 RCU机制详解【转】

本文转载自:https://blog.csdn.net/xabc3000/article/details/15335131 简介 RCU(Read-Copy Update)是数据同步的一种方式,在当前的Linux内核中发挥着重要的作用.RCU主要针对的数据对象是链表,目的是提高遍历读取数据的效率,为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作.这样在同一时间可以有多个线程同时读取该链表,并且允许一个线程对链表进行修改(修改的时候,需要加锁).RCU适用于需要频繁的读取数据,而…

浅谈Linux内存管理机制

经常遇到一些刚接触Linux的新手会问内存占用怎么那么多?在Linux中经常发现空闲内存很少,似乎所有的内存都被系统占用了,表面感觉是内存不够用了,其实不然.这是Linux内存管理的一个优秀特性,在这方面,区别于Windows的内存管理.主要特点是,无论物理内存有多大,Linux 都将其充份利用,将一些程序调用过的硬盘数据读入内存,利用内存读写的高速特性来提高Linux系统的数据访问性能.而Windows是只在需要内存时, 才为应用程序分配内存,并不能充分利用大容量的内存空间.换句话说,每增加…

【转载】浅谈Linux内存管理机制

经常遇到一些刚接触Linux的新手会问内存占用怎么那么多? 在Linux中经常发现空闲内存很少,似乎所有的内存都被系统占用了,表面感觉是内存不够用了,其实不然.这是Linux内存管理的一个优秀特性,在这方面,区别于Windows的内存管理.主要特点是,无论物理内存有多大,Linux 都将其充份利用,将一些程序调用过的硬盘数据读入内存,利用内存读写的高速特性来提高Linux系统的数据访问性能.而Windows是只在需要内存时, 才为应用程序分配内存,并不能充分利用大容量的内存空间.换句话说,每增…

浅谈linux读写同步机制RCU

RCU是linux系统的一种读写同步机制,说到底他也是一种内核同步的手段,本问就RCU概率和实现机制,给出笔者的理解. [RCU概率] 我们先看下内核文档中对RCU的定义: RCU is a synchronization mechanism that was added to the Linux kernel during the 2.5 development effort that is optimized for read-mostly situations. 翻译:RCU是在2.5版本…

Linux RCU 机制详解

1.简介: RCU(Read-Copy Update)是数据同步的一种方式,在当前的Linux内核中发挥着重要的作用. RCU主要针对的数据对象是链表,目的是提高遍历读取数据的效率,为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作.这样在同一时间可以有多个线程同时读取该链表,并且允许一个线程对链表进行修改(修改的时候,需要加锁). 2.应用场景: RCU适用于需要频繁的读取数据,而相应修改数据并不多的情景,例如在文件系统中,经常需要查找定位目录,而对目录的修改相对来说并不多,这…

再谈Linux内核中的RCU机制

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-23769728-id-3080134.html RCU的设计思想比较明确,通过新老指针替换的方式来实现免锁方式的共享保护.但是具体到代码的层面,理解起来多少还是会有些困难.在<深入Linux设备驱动程序内核机制>第4章中,已经非常明确地叙述了RCU背后所遵循的规则,这些规则是从一个比较高的视角来看,因为我觉得过多的代码分析反而容易让读者在细节上迷失方向.最近拿到书后,我又重头仔细看了RCU部分的文字,觉得还应该补充一点点内容,…

从自旋锁、睡眠锁、读写锁到 Linux RCU 机制讲解

同步自我的 csdn 博客 6.S081 从自旋锁.睡眠锁.读写锁到 Linux RCU 机制讲解_我说我谁呢 --CSDN博客总结一下 O/S 课程里面和锁相关的内容. 本文是 6.S081 课程的相关内容总结回顾结合 Real World 的 Linux 讲解各种锁和 RCU lock free 机制原理, 前置知识是基本的操作系统知识以及部分组成原理知识:线程与并发的概念, 中断与管态用户态概念, 以及基本的并发编程锁模型如读写锁等和部分数据结构. 最好掌握的:高速缓存一致性协…

LINUX中的RCU机制的分析

RCU机制是Linux2.6之后提供的一种数据一致性访问的机制,从RCU(read-copy-update)的名称上看,我们就能对他的实现机制有一个大概的了解,在修改数据的时候,首先需要读取数据,然后生成一个副本,对副本进行修改,修改完成之后再将老数据update成新的数据,此所谓RCU. 在操作系统中,数据一致性访问是一个非常重要的部分,通常我们可以采用锁机制实现数据的一致性访问.例如,semaphore.spinlock机制,在访问共享数据时,首先访问锁资源,在获取锁资源的前提下才能实现数据…

rcu机制

转载自:再谈Linux内核中的RCU机制-MagicBoy2010-ChinaUnix博客 http://blog.chinaunix.net/uid-23769728-id-3080134.html RCU的设计思想比较明确,通过新老指针替换的方式来实现免锁方式的共享保护.但是具体到代码的层面,理解起来多少还是会有些困难.在<深入Linux设备驱动程序内核机制>第4章中,已经非常明确地叙述了RCU背后所遵循的规则,这些规则是从一个比较高的视角来看,因为我觉得过多的代码分析反而容易让读者在细节…

[内核同步]浅析Linux内核同步机制

转自:http://blog.csdn.net/fzubbsc/article/details/37736683?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 很早之前就接触过同步这个概念了,但是一直都很模糊,没有深入地学习了解过,近期有时间了,就花时间研习了一下<linux内核标准教程>和<深入linux设备驱动程序内核机制>这两本书的相关章节.趁刚看完,就把相关的内容总结一下.为了弄清楚什么事同步机制,必须要弄明白以下三个问题: 什么是互…

Linux内核同步机制--转发自蜗窝科技

Linux内核同步机制之(一):原子操作 http://www.wowotech.net/linux_kenrel/atomic.html 一.源由我们的程序逻辑经常遇到这样的操作序列: 1.读一个位于memory中的变量的值到寄存器中 2.修改该变量的值(也就是修改寄存器中的值) 3.将寄存器中的数值写回memory中的变量值如果这个操作序列是串行化的操作(在一个thread中串行执行),那么一切OK,然而,世界总是不能如你所愿.在多CPU体系结构中,运行在两个CPU上的两个内核控制路径同…

Linux 内核同步机制

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 为了更加清晰的了解Linux内核中为什么需要同步机制,先来简要分析以下在内核中并发的来源,简要概述如下: 1. 中断处理当系统正在执行A进程时,发生了中断,内核进入中断服务程序B,此时,A和B之间是并发的,对于关键资源的访问,可能会发生竞…

浅析Linux内核同步机制

非常早之前就接触过同步这个概念了,可是一直都非常模糊.没有深入地学习了解过,最近有时间了,就花时间研习了一下<linux内核标准教程>和<深入linux设备驱动程序内核机制>这两本书的相关章节.趁刚看完,就把相关的内容总结一下.为了弄清楚什么事同步机制,必需要弄明确下面三个问题: 什么是相互排斥与同步? 为什么须要同步机制? Linux内核提供哪些方法用于实现相互排斥与同步的机制? 1.什么是相互排斥与同步?(通俗理解) 相互排斥与同步机制是计算机系统中,用于控制进程对某些特定资源…

linux kernel RCU 以及读写锁

信号量有一个很明显的缺点,没有区分临界区的读写属性,读写锁允许多个线程进程并发的访问临界区,但是写访问只限于一个线程,在多处理器系统中允许多个读者访问共享资源,但是写者有排他性,读写锁的特性如下:允许多个读者同时访问临界区,但是同一时间不能进入:同一时刻只允许一个写者进入临界区:读者和写者不能同时进入临界区.读写锁也有关闭中断和下半部的版本. RCU:read-copy-update .................... 问题:rcu相比读写锁,解决了什么问题? rcu的基本原理? 1.…

了解linux内存管理机制(转)

今天了解了下linux内存管理机制,在这里记录下,原文在这里http://ixdba.blog.51cto.com/2895551/541355 根据自己的理解画了张图: 下面是转载的内容: 一物理内存和虚拟内存我们知道,直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多,因此,我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成,而内存是有限的,这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念.物理内存就是系统硬件提供的内存大小,是真正的内存,相对于物理内存,在linux下还有一个虚拟内存的概念,…

深入理解Linux中内存管理

前一段时间看了<深入理解Linux内核>对其中的内存管理部分花了不少时间,但是还是有很多问题不是很清楚,最近又花了一些时间复习了一下,在这里记录下自己的理解和对Linux中内存管理的一些看法和认识. 我比较喜欢搞清楚一个技术本身的发展历程,简而言之就是这个技术是怎么发展而来的,在这个技术之前存在哪些技术,这些技术有哪些特点,为什么会被目前的技术所取代,而目前的技术又解决了之前的技术所存在的哪些问题.弄清楚了这些,我们才能比较清晰的把握某一项技术.有些资料在介绍某个概念的时候直接就介绍这个概念的…

Linux内核同步机制

http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7376424 Linux内核同步控制方法有很多,信号量.锁.原子量.RCU等等,不同的实现方法应用于不同的环境来提高操作系统效率.首先,看看我们最熟悉的两种机制——信号量.锁. 一.信号量首先还是看看内核中是怎么实现的,内核中用struct semaphore数据结构表示信号量(<linux/semphone.h>中): struct semaphore { spinlock_t lock;…

RCU 机制 [转IBM]

2005 年 7 月 01 日本文详细地介绍了 Linux 2.6 内核中新的锁机制 RCU(Read-Copy Update) 的实现机制,使用要求与典型应用. 一.引言众所周知,为了保护共享数据,需要一些同步机制,如自旋锁(spinlock),读写锁(rwlock),它们使用起来非常简单,而且是一种很有效的同步机制,在UNIX系统和Linux系统中得到了广泛的使用.但是随着计算机硬件的快速发展,获得这种锁的开销相对于CPU的速度在成倍地增加,原因很简单,CPU的速度与访问内存的速度差距越…

CPU内存管理和linux内存分页机制

一.概念物理地址(physical address)用于内存芯片级的单元寻址,与处理器和CPU连接的地址总线相对应.——这个概念应该是这几个概念中最好理解的一个,但是值得一提的是,虽然可以直接把物理地址理解成插在机器上那根内存本身,把内存看成一个从0字节一直到最大空量逐字节的编号的大数组,然后把这个数组叫做物理地址,但是事实上,这只是一个硬件提供给软件的抽像,内存的寻址方式并不是这样.所以,说它是“与地址总线相对应”,是更贴切一些,不过抛开对物理内存寻址方式的考虑,直接把物理地址与物理的内存一…

Linux内核同步机制之（五）：Read Write spin lock【转】

一.为何会有rw spin lock? 在有了强大的spin lock之后,为何还会有rw spin lock呢?无他,仅仅是为了增加内核的并发,从而增加性能而已.spin lock严格的限制只有一个thread可以进入临界区,但是实际中,有些对共享资源的访问可以严格区分读和写的,这时候,其实多个读的thread进入临界区是OK的,使用spin lock则限制一个读thread进入,从而导致性能的下降. 本文主要描述RW spin lock的工作原理及其实现.需要说明的是Linux内核同步机制之…