Руководство FreeBSD для разработчиков
Prev		Next

Chapter 10. Замечания по блокировке

Table of Contents
10.1. Мьютексы
10.2. Блокировки менеджера блокировок
10.3. Атомарно защищенные переменные

Эта глава поддерживается проектом FreeBSD SMP Next Generation Project <[email protected]>.

Этот документ описывает механизм блокировки, используемый в ядре FreeBSD для обеспечения эффективной поддержки нескольких процессоров в ядре. Блокировку можно рассматривать с нескольких точек зрения. Структуры данных могут быть защищены с помощью блокировок mutex или lockmgr(9). Несколько переменных защищены просто в силу атомарности используемых для доступа к ним операций.

10.1. Мьютексы

Мьютекс (mutex) - это просто блокировка, используемая для реализации гарантированной исключительности. В частности, в каждый момент времени мьютексом может владеть только один объект. Если какой-то объект хочет получить мьютекс, который уже кто-то занял, он должен дождаться момента его освобождения. В ядре FreeBSD владельцами мьютексов являются процессы.

Мьютексы могут быть затребованы рекурсивно, но предполагается, что они занимаются на короткое время. В частности, владельцу мьютекса нельзя выдерживать паузу. Если вам нужно выполнить блокировку на время паузы, используйте блокировку через lockmgr(9).

Каждый мьютекс имеет несколько представляющих интерес характеристик:

Имя переменной

Имя переменной struct mtx в исходных текстах ядра.

Логическое имя

Имя мьютекса, назначенное ему через mtx_init. Это имя выводится в сообщениях трассировки KTR и диагностических предупреждающих и ошибочных сообщениях и используется для идентификации мьютексов в отладочном коде.

Тип

Тип мьютекса в терминах флагов MTX_*. Значение каждого флага связано с его смыслом так, как это описано в mutex(9).

MTX_DEF: Sleep-мьютекс
MTX_SPIN: Spin-мьютекс
MTX_COLD: Этот мьютекс инициализируется очень рано. Поэтому он должен быть объявлен через функции MUTEX_DECLARE, а флаг MTX_COLD должен быть передан в функцию mtx_init.
MTX_TOPHALF: Этот spin-мьютекс не запрещает прерывания.
MTX_NORECURSE: Этот мьютекс не разрешается блокировать рекурсивно.

Защиты

Список структур данных или членов структур данных, которые защищает этот мьютекс. Для членов структур данных иям будет в форме имя структуры.имя члена структуры.

Зависимые функции

Функции, которые можно вызвать, если этот мьютекс занят.

Table 10-1. Список мьютексов

Имя переменной	Логическое имя	Тип	Защиты	Зависимые функции
sched_lock	"sched lock"	`MTX_SPIN` \| `MTX_COLD`	`_gmonparam`, `cnt.v_swtch`, `cp_time`, `curpriority`, mtx.`mtx_blocked`, mtx.`mtx_contested`, proc.`p_contested`, proc.`p_blocked`, proc.`p_flag` (`P_PROFIL` XXX, `P_INMEM`, `P_SINTR`, `P_TIMEOUT`, `P_SWAPINREQ` XXX, `P_INMEN` XXX), proc.`p_nice`, proc.`p_procq`, proc.`p_blocked`, proc.`p_estcpu`, proc.`p_nativepri`, proc.`p_priority`, proc.`p_usrpri`, proc.`p_rtprio`, proc.`p_rqindex`, proc.`p_stats->p_prof`, proc.`p_stats->p_ru`, proc.`p_stat`, proc.`p_cpticks` proc.`p_iticks`, proc.`p_uticks`, proc.`p_sticks`, proc.`p_swtime`, proc.`p_slptime`, proc.`p_runtime`, proc.`p_pctcpu`, proc.`p_oncpu`, proc.`p_asleep`, proc.`p_wchan`, proc.`p_wmesg`, proc.`p_slpq`, proc.`p_vmspace` (XXX - в `statclock`), `pscnt`, `slpque`, `itqueuebits`, `itqueues`, `rtqueuebits`, `rtqueues`, `queuebits`, `queues`, `idqueuebits`, `idqueues`, `switchtime`,	`setrunqueue`, `remrunqueue`, `mi_switch`, `chooseproc`, `schedclock`, `resetpriority`, `updatepri`, `maybe_resched`, `cpu_switch`, `cpu_throw`
vm86pcb_lock	"vm86pcb lock"	`MTX_DEF` \| `MTX_COLD`	`vm86pcb`	`vm86_bioscall`
Giant	"Giant"	`MTX_DEF` \| `MTX_COLD`	nearly everything	lots
callout_lock	"callout lock"	`MTX_SPIN`	`callfree`, `callwheel`, `nextsoftcheck`, proc.`p_itcallout`, proc.`p_slpcallout`, `softticks`, `ticks`

Prev	Home	Next
* История ядра Unix	Up	Блокировки менеджера блокировок