问题标签 [spinlock]

我有一个字符设备驱动程序，它导致多核系统上的系统死锁。写调用有一个由自旋锁 (spin_lock_irqsave) 保护的临界区。ISR 也必须获得此锁才能完成其任务。如果在一个内核上调用 ISR，而写入正在另一个内核上执行临界区，则会由于看门狗定时器检测到 ISR 内核上的硬锁定而发生恐慌。写入过程永远不会返回完成执行。写进程不应该继续在它的核心上执行，释放锁以允许其 ISR 中的另一个核心运行吗？

关键部分大约需要 5us 才能完成。5 秒后发生硬锁定。

我假设我做错了什么，但不知道是什么。

感谢任何帮助！

Linux内核中的原始代码是：

我认为禁用本地 IRQ 后没有执行路径可以抢占当前路径。

因为所有常见的硬 IRQ 都被禁用，所以应该不会发生软中断，也不会出现启动调度轮的滴答声。我认为目前的道路是安全的。那么为什么会有一个preempt_disable()？

我观察到，当 linux futexes 竞争时，系统会在自旋锁上花费大量时间。我注意到这是一个问题，即使不直接使用 futex，但在调用 malloc/free、rand、glib 互斥调用和其他调用 futex 的系统/库调用时也是如此。有没有办法摆脱这种行为？

我正在使用带有内核 2.6.32-279.9.1.el6.x86_64 的 CentOS 6.3。我还尝试了直接从 kernel.org 下载的最新稳定内核 3.6.6。

最初，问题发生在具有 16GB RAM 的 24 核服务器上。该进程有 700 个线程。使用“perf record”收集的数据表明，自旋锁是从 __lll_lock_wait_private 和 __lll_unlock_wake_private 调用的 futex 调用的，并且正在消耗 50% 的 CPU 时间。当我使用 gdb 停止该进程时，回溯显示对 __lll_lock_wait_private __lll_unlock_wake_private 的调用是由 malloc 和 free 进行的。

我试图减少这个问题，所以我编写了一个简单的程序，表明确实是 futexes 导致了自旋锁问题。

启动 8 个线程，每个线程执行以下操作：

我在一台 8 核机器上运行它，它有足够的 RAM。

使用“top”，我观察到机器空闲 10%，用户模式 ​​10%，系统模式 90%。

使用“perf top”，我观察到以下内容：

我希望这段代码在自旋锁中花费一些时间，因为 futex 代码必须获取 futex 等待队列。我还希望代码在系统中花费一些时间，因为在这段代码中，用户空间中运行的代码非常少。然而，50% 的时间花在自旋锁上似乎是多余的，尤其是当这个 cpu 时间需要做其他有用的工作时。

可能重复：
唤醒线程在 accept() 调用时被阻塞

我正在编写一个小型服务器，它监听连接（接受它们并将它们传递给工作线程），直到发送自定义停止信号。

如果我使用阻塞套接字，那么我的主接受循环不能在发送自定义停止信号时中断。但是，我希望避免使用非阻塞套接字进行忙等待/自旋锁循环。

我想要的是让我的主接受循环阻塞，直到接收到连接或发送停止信号。

这在Linux上的C中可能吗？

非常感谢。

我有一个在 24 核系统上生成的 linux 内核转储。大多数任务都卡在自旋锁上。有没有办法获得自旋锁的所有者？

嗨，我是第一次编写内核（2.6），我在使用自旋锁时遇到了问题。

我正在尝试添加这个系统调用（inserisci_nodo），它外部化一个结构（一个ibrid列表哈希表）并尝试在这个结构中添加一个节点（Persona），如果节点已经存在，它将被更新。

我在第一次“更新”时遇到问题，事实上，如果我尝试插入所有新节点，它就可以工作！但是如果我尝试插入一个已经存在的节点，这似乎已经被锁定了。我不明白为什么。

这是代码。

对不起，代码上的意大利语，我在代码上添加了一些英文注释。

这是两个结构（散列表和“角色”（节点））。

“lookup(key)”和“hash(key)”是从结构中获取节点的两个简单函数。

我希望你对此有一个想法:)

再见！

how can I use pthread_spinlock_t in gcc 4.6.3? Which flags do I have to specify at compile time? I'm using Ubuntu 12.04!

Thanks

我正在一个没有操作系统的 ARM 微控制器上开发一个小型嵌入式系统。它有几种不同类型的中断发生（按钮按下、A 到 D 转换、定时器等）并且只有一个线程在运行。

我想要一个 FIFO 事件队列来处理，其中每个中断服务例程将其事件添加到队列中，并且主（也是唯一的）线程从队列中删除要处理的事件。显然在中断服务例程中访问队列数据结构是危险的，但是自旋锁会导致死锁，因为如果主线程有锁并且发生中断，ISR 将永远等待锁。

当然，我已经知道我可以在主线程处理队列时禁用中断，但这并不理想。

在这里进行的最佳方式是什么？

谢谢

这是从我的微不足道的观察中提出的一个双重问题，即我在基于 ARM-Cortex 8 的 SoC 上运行支持 SMP 的 Linux。第一部分是关于 Uni 处理器系统上 SMP 和 NON-SMP Linux 内核之间的性能（内存空间/CPU 时间）差异。有什么区别吗？

第二部分是关于自旋锁的使用。在单处理器的情况下，AFAIK spinklock 是 noop。由于只有一个 CPU，并且（一次）只有一个进程在其上运行，因此没有其他进程用于忙循环。所以为了同步，我只需要禁用中断来保护我的关键部分。我的这种理解正确吗？

在此讨论中忽略驱动程序的可移植性因素。

为了给您完整的上下文，我的讨论从观察开始，即我在基于 ARM cortex A8 的 SoC 上运行 SMP linux (3.0.1-rt11)，这是一个单处理器。我很想知道禁用 SMP 支持是否会带来任何性能优势。如果是的话，它将对我的驱动程序和中断处理程序产生什么影响。

我做了一些阅读并遇到了两个相关的主题：自旋锁和内核抢占。我做了更多的谷歌搜索和阅读，但这一次我得到的只是一些陈旧和矛盾的答案。所以我想让我试试stackoverflow。

我的疑问/问题的起源是 Linux 设备驱动程序第 3 版第 5 章中的这一段：

自旋锁就其本质而言，旨在用于多处理器系统，尽管就并发性而言，运行抢占式内核的单处理器工作站的行为类似于 SMP 。如果一个非抢占式单处理器系统曾经在锁上自旋，它将永远自旋；没有其他线程能够获得 CPU 来释放锁。出于这个原因，没有启用抢占的单处理器系统上的自旋锁操作被优化为什么都不做，除了那些改变 IRQ 屏蔽状态的操作。由于抢占，即使您从未期望您的代码在 SMP 系统上运行，您仍然需要实现适当的锁定。

我的疑问/问题是：

a) 默认情况下，Linux 内核在内核空间中是抢占式的吗？如果是，这种抢占是否仅限于进程或中断处理程序也可以被抢占？

b) Linux 内核（在 ARM 上）是否支持嵌套中断？如果是，每个中断处理程序（上半部分）是否有自己的堆栈或共享相同的 4k/8k 内核模式堆栈？

c) 如果我禁用 SMP ( CONFIG_SMP) 和抢占 ( CONFIG_PREEMPT)，我的驱动程序和中断处理程序中的自旋锁是否有意义？

d) 内核如何处理在执行上半部分时引发的中断，即它们将被禁用或屏蔽？

经过一番谷歌搜索后，我发现了这个：

对于没有 CONFIG_SMP 和没有 CONFIG_PREEMPT 编译的内核，自旋锁根本不存在。这是一个出色的设计决策：当没有其他人可以同时运行时，没有理由拥有锁。

如果内核在没有 CONFIG_SMP 的情况下编译，但设置了 CONFIG_PREEMPT，则自旋锁只是禁用抢占，这足以防止任何竞争。在大多数情况下，我们可以将抢占视为等同于 SMP，而不必单独担心。

但是源代码上没有内核版本或日期。谁能确认它是否仍然适用于最新的 Linux 内核？