奔跑吧Linux内核--ch4并发与同步

内核中4种并发源

• 中断和异常
• 软中断和tasklet
• 内核抢占
• 多核处理器并发执行

保护资源或数据，而非保护代码

原子操作和内存屏障

[include/linux/types.h]

typedef struct{
    int counter;
} atomic_t;

1. 在ARM处理器中，如何实现独占访问内存

LL/SC操作：Load-Link（LL）操作返回一个内存地址上当前存储的值，后面的Store-Conditional（SC）操作，会向这个内存地址写入一个新值，但是只有在这个内存地址上存储的值，从上个LL操作开始直到现在都没有发生改变的情况下，写入操作才能成功，否则都会失败。

对于ARM平台来说，在硬件层面上提供了对LL/SC的支持，LL操作用的是LDREX指令，SC操作用的是STREX指令。

• LDREX Rx, [Ry] 读取寄存器Ry指向的4字节内存值，将其保存到Rx寄存器中，同时标记对Ry指向内存区域的独占访问。
  如果执行LDREX指令的时候发现已经被标记为独占访问了，并不会对指令的执行产生影响。

• STREX Rx, Ry, [Rz] STREX在更新内存数值时，会检查该段内存是否已经被标记为独占访问，并以此来决定是否更新内存中的值。如果执行这条指令的时候发现已经被标记为独占访问了，则将寄存器Ry中的值更新到寄存器Rz指向的内存，并将寄存器Rx设置成0。指令执行成功后，会将独占访问标记位清除。而如果执行这条指令的时候发现没有设置独占标记，则不会更新内存，且将寄存器Rx的值设置成1。一旦某条STREX指令执行成功后，以后再对同一段内存尝试使用STREX指令更新的时候，会发现独占标记已经被清空了，就不能再更新了，从而实现独占访问的机制

ARM有2种独占监视器（Exclusive Monito）：每一个处理器内部都有一个本地监视器（Local Monitor），且在整个系统范围内还有一个全局监视器（Global Monitor）

2. atomic_cmpxchg()和atomic_xchg()分别表示什么含义

[include/asm-generic/atomic.h]

#define atomic_cmpxchg(v, old, new) 比较old和原子变量v的值，如果相等则把new赋值给v，返回原子变量v的旧值
#define atomic_xchg(v, new) 把new赋值给原子变量v，返回原子变量v的旧值

奔跑吧Linux内核--ch4并发与同步

原文：https://www.cnblogs.com/pusidun/p/13925309.html