博客
关于我
Linux驱动之 内核最常见的自旋锁及死锁产生
阅读量:398 次
发布时间:2019-03-05

本文共 1156 字,大约阅读时间需要 3 分钟。

Linux 内核中最常见的锁就是 Spinlock 自旋锁,自旋锁是“原地等待”的方式解决资源冲突的,即一个线程获取了一个自旋锁后,另外一个线程期望获取该自旋锁,获取不到,只能够原地“打转”(忙等待)。

自旋锁的主要优点在于不会使线程状态发生切换,始终保持在线程—直状态,减少了不必要的上下文切换,执行速度更快。与非自旋锁相比,非自旋锁在获取不到锁的时候会进入阻塞状态,从而进入内核态,当获取到锁的时候需要从内核态恢复,需要线程上下文切换,这会导致系统在用户态与内核态之间来回切换,严重影响锁的性能。

自旋锁的使用场景也有一些需要注意的事项:进程拥有自旋锁的时候,该cpu上是禁止抢占的。自旋锁通常用于多cpu之间的资源竞争,由于自旋锁的这个忙等待的特性,注定了它使用场景上的限制。自旋锁不应该被长时间的持有(消耗 CPU资源),一般应用在中断上下文。

自旋锁死锁的2种情况:

  • 拥有自旋锁的进程A在内核态阻塞了,内核调度B进程,碰巧B进程也要获得自旋锁,此时B只能自旋转。而此时抢占已经关闭,不会调度A进程了,B永远自旋产生死锁。
  • 进程A拥有自旋锁,中断到来,CPU执行中断函数,中断处理函数需要获得自旋锁,访问共享资源,此时无法获得锁,也只能自旋,产生死锁。
    这种情况下只会在单CPU系统中出现死锁现象。
  • 要避免自旋锁死锁,可以采取以下措施:

  • 如果中断处理函数中也要获得自旋锁,那么驱动程序需要在拥有自旋锁时禁止中断。
  • 自旋锁必须在可能的最短时间内拥有。
  • 避免某个获得锁的函数调用其他同样试图获取这个锁的函数,否则代码就会死锁。不论是信号量还是自旋锁,都不允许锁拥有者第二次获得这个锁,如果试图这么做,系统将挂起。
  • 锁的顺序规则:
    a) 按同样的顺序获得锁;
    b) 如果必须获得一个局部锁和一个属于内核更中心位置的锁,则应该首先获取自己的局部锁;
    c) 如果我们拥有信号量和自旋锁的组合,则必须首先获得信号量;在拥有自旋锁时调用 down(可导致休眠)是个严重的错误。
  • 信号量和自旋锁的选择问题:

    信号量是进程级的,用于多个进程之间对资源的互斥。如果竞争失败,会发生进程上下文切换,因为进程上下文切换的开销比较大,因此,只有当进程占用资源时间较长时,选用信号量才是较好的选择。
    如果访问临界资源的时间较短,用自旋锁是非常方便的,它不会引起进程睡眠而导致上下文切换。
    如果访问临界资源的时间较长,则选用信号量,否则选用自旋锁。
    信号量所保护的临界资源区可包含可能引起阻塞的代码,而自旋锁则绝对要避免这样的代码,阻塞意味着需要进程上下文切换,如果进程被切换出去,这个时候如果另外一个进程想获得自旋锁的话,会引起死锁。
    信号量存在于进程上下文,因此,如果被保护的资源需要在中断或者软终端情况下使用,则只能选择自旋锁。

    转载地址:http://llwzz.baihongyu.com/

    你可能感兴趣的文章
    Nginx配置文件nginx.conf中文详解(总结)
    查看>>
    Nginx配置负载均衡到后台网关集群
    查看>>
    ngrok | 内网穿透,支持 HTTPS、国内访问、静态域名
    查看>>
    NHibernate学习[1]
    查看>>
    NHibernate异常:No persister for的解决办法
    查看>>
    NIFI1.21.0_Mysql到Mysql增量CDC同步中_日期类型_以及null数据同步处理补充---大数据之Nifi工作笔记0057
    查看>>
    NIFI1.21.0_NIFI和hadoop蹦了_200G集群磁盘又满了_Jps看不到进程了_Unable to write in /tmp. Aborting----大数据之Nifi工作笔记0052
    查看>>
    NIFI1.21.0通过Postgresql11的CDC逻辑复制槽实现_指定表多表增量同步_增删改数据分发及删除数据实时同步_通过分页解决变更记录过大问题_02----大数据之Nifi工作笔记0054
    查看>>
    NIFI从MySql中增量同步数据_通过Mysql的binlog功能_实时同步mysql数据_根据binlog实现数据实时delete同步_实际操作04---大数据之Nifi工作笔记0043
    查看>>
    NIFI从MySql中增量同步数据_通过Mysql的binlog功能_实时同步mysql数据_配置binlog_使用处理器抓取binlog数据_实际操作01---大数据之Nifi工作笔记0040
    查看>>
    NIFI从MySql中增量同步数据_通过Mysql的binlog功能_实时同步mysql数据_配置数据路由_实现数据插入数据到目标数据库_实际操作03---大数据之Nifi工作笔记0042
    查看>>
    NIFI从MySql中离线读取数据再导入到MySql中_03_来吧用NIFI实现_数据分页获取功能---大数据之Nifi工作笔记0038
    查看>>
    NIFI从PostGresql中离线读取数据再导入到MySql中_带有数据分页获取功能_不带分页不能用_NIFI资料太少了---大数据之Nifi工作笔记0039
    查看>>
    NIFI同步MySql数据_到SqlServer_错误_驱动程序无法通过使用安全套接字层(SSL)加密与SQL Server_Navicat连接SqlServer---大数据之Nifi工作笔记0047
    查看>>
    Nifi同步过程中报错create_time字段找不到_实际目标表和源表中没有这个字段---大数据之Nifi工作笔记0066
    查看>>
    NIFI大数据进阶_FlowFile拓扑_对FlowFile内容和属性的修改删除添加_介绍和描述_以及实际操作---大数据之Nifi工作笔记0023
    查看>>
    NIFI大数据进阶_NIFI的模板和组的使用-介绍和实际操作_创建组_嵌套组_模板创建下载_导入---大数据之Nifi工作笔记0022
    查看>>
    NIFI大数据进阶_NIFI监控的强大功能介绍_处理器面板_进程组面板_summary监控_data_provenance事件源---大数据之Nifi工作笔记0025
    查看>>
    NIFI大数据进阶_NIFI集群知识点_集群的断开_重连_退役_卸载_总结---大数据之Nifi工作笔记0018
    查看>>
    NIFI大数据进阶_内嵌ZK模式集群1_搭建过程说明---大数据之Nifi工作笔记0015
    查看>>