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Linux内核28-自旋锁

如果内核控制路径发现自旋锁空闲，则申请加锁然后执行。相反，如果发现锁已经被其它CPU上的内核控制路径占用，它就会一直自旋，就是在循环查看锁是否已经释放，直到该锁被释放。...自旋锁的自旋过程就是一个忙等待的过程。也就是说，正在等待的内核控制路径正在浪费时间，因为什么也不干。...但是，大部分的内核资源加锁的时间可能仅为毫秒的几分之一，因此，释放CPU使用权再获取可能比一直等待更消耗时间。所以，自旋锁使用的场合就是，内核资源的占用时间一般比较短，且是多核系统的时候。...2 自旋锁结构实现 Linux内核系统中，自旋锁spinlock_t的实现主要使用了raw_spinlock_t结构，这个结构的实现，参考下面的代码： typedef struct raw_spinlock...raw_lock 表示自旋锁的状态，依赖于具体的架构实现。 break_lock 标志着进程正在忙等待锁（仅当内核同时支持SMP和内核抢占时才会出现）。 接下来，我们分析加锁的流程。

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    linux内核--自旋锁的理解

    自旋锁：如果内核配置为SMP系统，自旋锁就按SMP系统上的要求来实现真正的自旋等待，但是对于UP系统，自旋锁仅做抢占和中断操作，没有实现真正的“自旋”。...在Linux内核中，自旋锁通常用于包含内核数据结构的操作，你可以看到在许多内核数据结构中都嵌入有spinlock，这些大部分就是用于保证它自身被操作的原子性，在操作这样的结构体时都经历这样的过程：上锁-...如果内核控制路径发现自旋锁“开着”（可以获取），就获取锁并继续自己的执行。...相反，如果内核控制路径发现锁由运行在另一个CPU上的内核控制路径“锁着”，就在原地“旋转”，反复执行一条紧凑的循环检测指令，直到锁被释放。...不过，自旋锁通常非常方便，因为很多内核资源只锁1毫秒的时间片段，所以等待自旋锁的释放不会消耗太多CPU的时间。

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    linux内核调优参数记录

    为了让系统能够支持更大的并发，除了必须安装event扩展之外，优化linux内核也是重中之重。 # Linux内核调优 参数解释： max-file: 表示系统级别的能够打开的文件句柄的数量。...net.core.somaxconn = 65535 #对于还未获得对方确认的连接请求，可保存在队列中的最大数目 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 262144 #在每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时...Linux从4.12内核开始移除了 tcp_tw_recycle 配置，如果报错"No such file or directory"请忽略 net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0 #系统所有进程一共可以打开的文件数量...Soft open files 是Linux系统参数，影响系统单个进程能够打开最大的文件句柄数量，这个值会影响到长连接应用如聊天中单个进程能够维持的用户连接数， 运行ulimit -n能看到这个参数值，

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    有限元知识 | 剪切锁死、体积锁死

    一.剪切锁死（shear locking） 简单地说就是在理论上没有剪切变形的单元中发生了剪切变形。该剪切变形也常称伴生剪切（ parasitic shear）。...解决方法： 1.采用减缩积分； 2.细化网格； 3.非协调单元； 4.假定剪切应变法； 二.体积锁死（volumetric locking） 简单地说就是应该有单元的体积变化的时候体积却没发生变化...二阶单元：对于弹塑性材料（塑性部分几乎属于不可压缩），二阶全积分四边形和六面体单元在塑性应变和弹性应变在一个数量级时会发生体积锁死。二次减缩积分单元发生大应变时体积锁死也伴随出现。...但值得注意的是，一阶全积分单元当采用选择性减缩积分（selectively reduced integration）时可以避免出现体积锁死。 产生的结果：使得体积不变，即体积模量太大，刚度太刚。...检查方法： 输出积分点的围压应力，分析围压应力是否在相邻积分点存在突变，是否显棋格式分布，是的话就说明出现体积锁死。

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    【Linux内核】【锁机制】RCU机制入门

    读写锁、自旋锁归为一类，但RCU与它们不同的是——RCU支持多个读者和单一写者并发进行，并且读者是无锁的，因此RCU适用于读密集型的应用场景。...简单总结下：RCU更新数据时，会同时维护新旧2份数据，同时记录哪些读者还在使用旧数据(使用新数据的读者并不需要关注)，写者必须等待这些读者都不再使用旧数据后，才会真正释放掉旧数据的资源。...存在多个写者时必须加锁进行保护，示例中使用的是自旋锁，实际使用中可以根据需要选择不同的锁。...深入理解 Linux 的 RCU 机制 RCU锁原理与实现 再谈Linux内核中的RCU机制 Non-Preemptible RCU soft lockup: zap_pid_ns_processes...Linux RCU 内核同步机制 深入剖析Linux RCU原理（二）-渐入佳境 【Linux 内核源码分析】RCU机制

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    Linux内核30-读写自旋锁

    1 读/写自旋锁概念 自旋锁解决了多核系统在内核抢占模式下的数据共享问题。但是，这样的自旋锁一次只能一个内核控制路径使用，这严重影响了系统的并发性能。...为此，Linux内核提出了读/写自旋锁的概念。也就是说，没有内核控制路径修改共享数据的时候，多个内核控制路径可以同时读取它。...如果有内核控制路径想要修改这个数据结构，它就请求读/写自旋锁的写自旋锁，独占访问这个资源。这大大提高了系统的并发性能。...（2）调用sev指令，唤醒正在执行WFE指令的内核控制路径。...通过上面的分析可以看出，读写自旋锁使用bit31表示写自旋锁，bit30-0表示读自旋锁，对于读自旋锁而言，绰绰有余了。

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    【深入理解Linux内核锁】| 中断屏蔽

    【Linux内核锁】二、中断屏蔽 1、中断屏蔽思想 中断屏蔽，正如其名，屏蔽掉CPU的中断响应功能，解决并发引起的竞态问题。 在进入临界区前屏蔽中断，这么做有什么好处，以及有什么弊端？...弊端在于： Linux内核中，除了系统进程调度依赖中断，还有一些异步I/O等众多操作都依赖中断，因此长时间屏蔽中断是很危险的，会对系统造成严重影响，因此也要求临界区代码要简短。...因此，并不能解决SMP多CPU引发的竞态 因此，单独使用中断屏蔽通常不是一种值得推荐的避免竞态的方法 2、Linux内核中断屏蔽的实现 2.1 Linux内核提供的API接口 关于中断屏蔽，Linux内核所提供的接口如下...3、总结 该篇文章，主要了解以下几点： 中断屏蔽的思想 中断屏蔽的好处与不足 Linux内核提供的中断屏蔽接口 中断屏蔽的基本汇编实现

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    Linux内核中的各种锁：信号量互斥锁读写锁原子锁自旋锁内存屏障等

    使用实例如下： #include linux/spinlock.h> // 定义自旋锁 spinlock_t my_lock; void my_function(void) { spin_lock...而互斥锁则不是，前面说互斥锁加锁失败，线程会出让CPU，这个过程其实是由内核来完成线程切换的，因此加锁失败时，1）首先从用户态切换至内核态，内核会把线程的状态从「运行」状态设置为「睡眠」状态，然后把 CPU...而自旋锁在当前线程获取锁失败时不会进行线程的切换，而是一直循环等待直到获取锁成功。因此，自旋锁不会切换至内核态，也没有线程切换开销。...为了支持内核抢占，内核引入了preempt_count字段，该计数初始值为0，每当使用锁时+1，释放锁时-1。...进程调度：内核锁用于保护调度器的数据结构，以避免多个CPU同时修改它们而导致错误。

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    Linux内核编程--进程控制，线程控制，锁机制

    1.互斥锁 互斥锁可以确保同一时间只有一个线程能访问指定数据。...互斥锁的用法：在访问共享资源前对资源加锁，访问完成后对资源解锁。 一个线程对共享资源加互斥锁以后，其他试图对共享资源加互斥锁的线程就会阻塞，直到当前资源的锁被释放。...数据类型： pthread_mutex_t（使用之前，必须初始化） 常用函数： 初始化互斥锁--pthread_mutex_init 销毁互斥锁--pthread_mutex_destroy 加上互斥锁...自旋锁和互斥锁的区别是，自旋锁机制在获得锁之前会一直忙等，而不会让线程因为阻塞而休眠。...条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足时，线程解除互斥锁并等待条件成立。当条件成立的时候，线程重新给互斥锁加锁。 条件变量相当于给互斥锁加了if-else，if条件满足时才允许加锁。

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    别再死磕 C 语言了！Rust + eBPF 才是 Linux 内核的终极外挂

    更绝望的是另外一种场景：你知道问题出在内核，但面对那几百万行 kernel 代码，你只能望洋兴叹。改内核？不敢。加载内核模块？怕把服务器炸了。 Attach 一个 profiler？性能损耗扛不住。...这玩意儿，堪称 Linux 内核的「上帝视角」。...它已经演变成一套完整的内核可编程框架。说人话就是：Linux 内核给你提供了一个沙箱，你可以在里面运行自己的程序，而且这个程序直接运行在内核态，拥有至高无上的权限和极致的性能。 我们来算一笔账。...每一个请求在内核的每一步操作，都被 eBPF 程序记录下来。出了问题，调出来一看，清清楚楚。这才是真正的「上帝视角」。 ️‍♂️ Cloudflare：DDoS 攻击？...结语 如果 Linux 内核是一艘航母，那 eBPF 就是甲板上的那架「武装直升机」，让你可以快速响应、精准打击。 而 Rust，是那架直升机最可靠的驾驶员——安全、高效、永不失控。

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    【Linux内核及内核编程】Linux内核的组成

    作为全球应用最广泛的开源操作系统内核，Linux内核不仅支撑着Android系统、云计算平台和超级计算机，更是理解现代操作系统原理的最佳实践样本。...一、源代码目录：打开内核世界的地图​ 典型内核源码目录结构（以Linux 5.15为例）： linux-5.15/ ├── arch/ # 硬件架构代码（x86, arm, riscv...目录名称和父子关系（如/home/user中的user目录项），类似文件的 "门牌号"​ file：进程打开文件的状态（读写位置、打开模式），每个打开的文件对应一个 file 结构体，类似文件的 "使用记录...（2）共享内存（Shared Memory）​ 特点：最快的 IPC 方式，多个进程直接访问同一块物理内存​ 注意：需配合信号量 / 互斥锁同步，避免数据竞争​ 场景：视频处理软件中，多个模块共享一帧图像数据​...Linux内核的设计哲学——模块化、可扩展性、性能优化——不仅体现在代码结构中，更渗透着Unix"做一件事并做好"的工程智慧。

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    【Linux 内核】Linux 内核源码结构 ( 下载 Linux 内核源码 | 使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 )

    文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本的...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本的内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...参考 【错误记录】解压 Linux 内核报错 ( Can not create symbolic link : 客户端没有所需的特权 | Windows 中配置 7z 命令行执行解压操作 ) 博客 ;...不同版本的 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同的 , 新的版本可能会增加新的系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本的设备文件都是相同的 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用...按钮 , 此时就可以在 VSCode 中阅读 Linux 内核源码 ;

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    死磕Synchronized底层实现--偏向锁

    主要包括以下几篇文章： 死磕Synchronized底层实现--概论 死磕Synchronized底层实现--偏向锁 死磕Synchronized底层实现--轻量级锁（待更新） 死磕Synchronized...底层实现--重量级锁（待更新） 本文将分为几块内容： 1.偏向锁的入口 2.偏向锁的获取流程 3.偏向锁的撤销流程 4.偏向锁的释放流程 5.偏向锁的批量重偏向和批量撤销 本文分析的JVM版本是JVM8...偏向锁入口 目前网上的很多文章，关于偏向锁源码入口都找错地方了，导致我之前对于偏向锁的很多逻辑一直想不通，走了很多弯路。...偏向锁的撤销 这里说的撤销是指在获取偏向锁的过程因为不满足条件导致要将锁对象改为非偏向锁状态；释放是指退出同步块时的过程，释放锁的逻辑会在下一小节阐述。请读者注意本文中撤销与释放的区别。...update_heuristics方法记录下来，以类为单位，当某个类的对象撤销偏向次数达到一定阈值的时候JVM就认为该类不适合偏向模式或者需要重新偏向另一个对象，update_heuristics就会返回

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    e.printStackTrace()导致的锁死

    e.printStackTrace()导致的锁死 e.printStackTrace() 会导致锁死？这仅仅是打印啊，怎么可能？！ 先别惊呼不可能，且听我细细道来。 先看截图1： ?...然而，因为e.printStackTrace() 语句要产生的字符串记录的是堆栈信息，太长太多，内存被填满了！注意 上面代码语句：4208行！ 来看图3： ? 没毛病，没没事儿找事儿冤枉谁。...产生错误堆栈字符串到字符串池内存空间 -> 此内存空间一下子被占满了 -> 开始在此内存空间产出字符串的线程还没完全生产完整，就没空间了 -> 大量线程产出字符串产出到一半，等在这儿（等有内存了继续搞啊）-> 相互等待，等内存，锁死了...3，推及开来，在java中，会产生大量字符串的方法，使用时，一定得悠着点，别一不小心撑到肚子（字符串池所属的那么点非堆内存空间），撑到肚子了，会死的啊 。

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    OpenHarmony 内核源码分析(内核态锁篇) | 如何实现快锁Futex(下)

    本篇为快锁下篇，说清楚快锁在内核态的实现，解答以下问题，它们在上篇的末尾被提出来。...鸿蒙内核进程池默认上限是64个，除去两个内核进程外，剩下的都归属用户进程，理论上用户进程可以创建很多快锁，这些快锁可以用于进程间(共享快锁)也可以用于线程间(私有快锁)，在快锁的生命周期中该如何保存?...快锁节点 | 内核表达FutexNode(快锁节点) 是快锁模块核心结构体，熟悉这块源码的钥匙。...*/} FutexNode;解读首先要明白 快锁 和 快锁节点 的区别，否则看内核代码一定会懵圈，内核并没有快锁这个结构体，key就是快锁，它们的关系是 1:N 的关系 ，快锁分成了 私有锁 和 共享锁...哈希桶 | 管理快锁当用户态产生锁的竞争或释放需要进行相关线程的调度操作时，会触发Futex系统调用进入内核，此时会将用户态锁的地址传入内核，并在内核的Futex中以锁地址来区分用户态的每一把锁，因为用户态可用虚拟地址空间为

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