linux内核 —— 读写信号量实验
2022/3/27 7:25:53
本文主要是介绍linux内核 —— 读写信号量实验,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
内核版本:5.14
代码路径:
- kernel/locking/rwsem.c
- include/linux/rwsem.h
概述
读写信号量具有如下特点:
- 可以有多个read持有读信号量
- 只允许一个write持有持有写信号量
- read和write之间互斥
- write和write之间互斥
- 以严格的FIFO顺序处理等待读/写信号量的所有进程。如果read或write进程发现信号量关闭,这些进程就被插入到信号量等待队列链表的末尾。
- 当信号量被释放时,检查处于等待队列链表第一个位置的进程。第一个进程被唤醒。如果时一个写者进程,等待队列上的其他的进程就继续睡眠。如果是一个读者进程,那么紧跟第一个进程的其他所有读者进程也被唤醒并获得信号量。不过,在写者进程之后排队的读者进程继续睡眠
数据结构
struct rw_semaphore { atomic_long_t count; atomic_long_t owner; #ifdef CONFIG_RWSEM_SPIN_ON_OWNER struct optimistic_spin_queue osq; /* spinner MCS lock */ #endif raw_spinlock_t wait_lock; struct list_head wait_list; };
实验
实现一个申请和释放读写信号量rwsem_test的内核模块,然后通过应用来控制申请或者释放,期间使用crash工具查看rwsem_test信号量的内部状态。
root@ubuntu-vm:~# crash /mnt/linux-5.14/vmlinux KERNEL: /mnt/linux-5.14/vmlinux DUMPFILE: /dev/mem CPUS: 12 DATE: Sat Mar 26 09:34:29 CST 2022 UPTIME: 00:29:52 LOAD AVERAGE: 0.72, 0.23, 0.08 TASKS: 176 NODENAME: ubuntu-vm RELEASE: 5.14.0+ VERSION: #3 SMP Fri Mar 25 08:57:39 PDT 2022 MACHINE: x86_64 (3599 Mhz) MEMORY: 16 GB PID: 578 COMMAND: "crash" TASK: ffff8de0c595ec80 [THREAD_INFO: ffff8de0c595ec80] CPU: 2 STATE: TASK_RUNNING (ACTIVE) crash> sym rwsem_test ffffffffa5645b00 (d) rwsem_test crash> rw_semaphore.count,owner,wait_list -x ffffffffa5645b00 count = { counter = 0x0 }, owner = { counter = 0x0 }, wait_list = { next = 0xffffffffa5645b18 <rwsem_test+24>, prev = 0xffffffffa5645b18 <rwsem_test+24> }
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