38、Linux内核中的同步原语与内存管理

Linux内核中的同步原语与内存管理

1. 顺序锁（SeqLock）

顺序锁是Linux内核中用于解决同步问题的一种机制，特别是为了避免读写锁可能导致的写者饥饿问题。

1.1 顺序锁简介

读写锁允许只读操作并发访问，但写操作需要独占锁。这可能导致写者饥饿，即只要有读者持有锁，写者就无法获取锁。顺序锁可以帮助解决这个问题。

顺序锁在Linux内核2.6.x版本引入，主要目的是提供对共享资源的快速无锁访问。它基于事件计数器工作，适用于保护小型简单资源，且写访问较少且快速的场景。

1.2 顺序锁工作原理

顺序锁的工作基于事件序列计数器。写者获取顺序锁时，会增加计数器并获取自旋锁；完成操作后，释放自旋锁并再次增加计数器。

读者在进入临界区前获取计数器的值，退出时再次获取并比较。如果值相等，说明期间没有写者；如果不相等，说明有写者更新了计数器，需要重新读取数据。

以下是一个简单的伪代码示例：

unsigned int seq_counter_value; do { seq_counter_value = get_seq_counter_val(&the_lock); // // do as we want here // } while (__retry__);

需要注意的是，get_seq_counter_val()和__retry__是伪函数，实际的API将在后面介