chp08内核同步导论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,8,章,.,内核,同步,导论,引言,在共享内存的应用中,并发访问的资源需要保护,因为如果多个执行,线程,可能会同时访问和操作数据,适当地对共享资源保护是比较困难的,多处理器支持意味着,内核代码可以同时运行在多个,处理器,上,本章讨论,操作系统内核,中的并发和,同步,临界区,和,竞争条件,临界区,访问和处理共享的数据,多个,线程,同时访问共享的资源会存在不安全性,竞争条件,(bug),两个,线程,同时进入同一个,临界区,会发生,同步,保证不安全的并发不发生，,竞争条件,不发生,例如对共享变量进行修改,:,i+;,线程,2,-,-,-,get i(8),increment i(8-9),write back i(9),共享变量,线程,1,get i(7),increment i(7-8),write back i(8),-,-,-,线程,1,get i(7),increment i(7-8),-,write back i(8),-,线程,2,get i(7),-,increment i(7-8),-,write back i(8),线程,1,increment i(7-8),-,Or:,-,increment i(8-9),线程,2,-,increment i(8-9),increment i(7-8),-,希望的顺序,可能的顺序,可能的顺序,加锁,锁提供的机制：类似于门锁,线程,1,试图锁定队列,成功,:,获得锁,访问队列,.,解锁,.,线程,2,试图锁定队列,失败,:,等待,.,等待,.,等待,.,成功,:,获得锁,访问队列,.,解锁,锁的例子,什么导致了并发？在什么地方？,中断,Softirqs,和,tasklets,内核抢占,用户空间的睡眠和,同步,SMP,怎么知道那些东西需要保护,?,编写内核代码时，应当多问如下问题：,是否全局变量,?,这些数据是,进程上下文,和中断,上下文,之间共享的数据吗,?,如果一个,进程,在访问这些数据时被抢占了，新调度的,进程,可以访问这些数据吗,?,当前,进程,是否可以睡眠在,(,阻塞,),在一些资源上,?,怎样防止数据失控,?,这个函数如果在,另一个处理器,调用，会发生什么事情,?,你要对这些代码做什么,?,死锁,多,线程,多资源,每一个线程,都在等待其中的一个资源,但所有的资源都已被占用,死锁,死锁,的例子,防止死锁,死锁,:,一些简单的方法,锁的顺序至关重要,防止饥饿,不要对同一个锁上两次锁,锁的方案过于复杂易导致,死锁,线程,1,获得锁,A,试图获得锁,B,等待锁,B,线程,2,获得锁,B,试图获得锁,A,等待锁,A,争用和可扩充性,锁的竞争,用于描述一个锁当修门在被使用，但是,另一个 线程,正在试图获得,可扩充性,系统可被扩展的程度,考虑大量的进程，处理器以及内存,Kernel 2.6,内核,锁粒度较小且可扩充性好,