linux kernel同步方法的总结

文章目录

1、原子操作
2、自旋锁、读写自旋锁
3、信号量、读写信号量、互斥体
4、完成量
5、大内核锁
6、顺序锁
7、禁止抢占
8、顺序和屏障

1、原子操作

2、自旋锁、读写自旋锁

(自旋锁)
spin_lock() 获取指定的自旋锁
spin_lock_irq() 禁止本地中断并获取指定的锁
spin_lock_irqsave() 保存本地中断的当前状态，禁止本地中断，并获取指定的锁
spin_unlock() 释放指定的锁
spin_unlock_irq() 释放指定的锁，并激活本地中断
spin_unlock_irqstore() 释放指定的锁，并让本地中断恢复到以前状态

(读自旋锁)
read_lock() 获取指定的读锁
read_lock_irq() 禁止本地中断并获得指定读锁
read_lock_irqsave() 存储本地中断的当前状态，禁止本地中断并获得指定读锁
read_unlock() 释放指定的读锁
read_unlock_irq() 释放指定的读锁并激活本地中断
read_unlock_irqrestore() 释放指定的读锁并将本地中断恢复到指定前的状态

(写自旋锁)
write_lock() 获得指定的写锁
write_lock_irq() 禁止本地中断并获得指定写锁
write_lock_irqsave() 存储本地中断的当前状态，禁止本地中断并获得指定写锁
write_unlock() 释放指定的写锁
write_unlock_irq() 释放指定的写锁并激活本地中断
write_unlock_irqrestore() 释放指定的写锁并将本地中断恢复到指定前的状态

3、信号量、读写信号量、互斥体

(信号量)
down_interruptible(struct semaphore *) 以试图获得指定的信号量，如果信号量已被争用，则进入可中断睡眠状态
down(struct semaphore *) 以试图获得指定的信号量，如果信号量已被争用，则进入不可中断睡眠状态
up(struct semaphore *) 以释放指定的信号量，如果睡眠队列不空，则唤醒其中一个任务

(读写信号量)
读写信号量和信号量之间的关系与读写自旋锁和普通自旋锁之间的关系差不多。
读写信号量都是二值信号量，即计数值最大为1，增加读者时，计数器不变，增加写者，计数器才减一。
也就是说读写信号量保护的临界区，最多只有一个写者，但可以有多个读者。
读写信号量的相关内容参见：<asm/rwsem.h> 具体实现与硬件体系结构有关

(互斥体)
mutex_lock(struct mutex *)
mutex_unlock(struct mutex *)

4、完成量

wait_for_completion(struct completion *)
complete(struct completion *)

5、大内核锁

大内核锁已经不再使用，只存在与一些遗留的代码中.
???

6、顺序锁

7、禁止抢占

preempt_disable() 增加抢占计数值，从而禁止内核抢占
preempt_enable() 减少抢占计算，并当该值降为0时检查和执行被挂起的需调度的任务

8、顺序和屏障

rmb() 阻止跨越屏障的载入动作发生重排序
read_barrier_depends() 阻止跨越屏障的具有数据依赖关系的载入动作重排序
wmb() 阻止跨越屏障的存储动作发生重排序
mb() 阻止跨越屏障的载入和存储动作重新排序
smp_rmb() 在SMP上提供rmb()功能，在UP上提供barrier()功能
smp_read_barrier_depends() 在SMP上提供read_barrier_depends()功能，在UP上提供barrier()功能
smp_wmb() 在SMP上提供wmb()功能，在UP上提供barrier()功能
smp_mb() 在SMP上提供mb()功能，在UP上提供barrier()功能
barrier() 阻止编译器跨越屏障对载入或存储操作进行优化