linux kernel : RCU 读-拷-更新的同步机制

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本文深入探讨了RCU（Read-Copy Update）技术的原理、实现方式及其在现代操作系统中的关键应用，旨在帮助开发者理解如何高效地进行并发编程和资源管理。
Linux内核实时机制18 - 实时优化案例 - RCU stall 异常案例分析1
u010971180的博客
02-28 600
### **增加 RCU 同步点的作用**- 确保在释放内存或修改共享数据时，所有读者线程都已退出临界区。- 避免读者线程访问已释放的内存，导致内存错误。#### **使用 `call_rcu` 的优势**- 避免写者线程阻塞在 `synchronize_rcu()` 上，提高系统响应速度。- 将内存释放操作推迟到 RCU 宽限期结束后执行，确保安全性。#### **适用场景**- 高并发系统中，频繁访问和修改共享数据。- 需要避免阻塞的场景，如实时系统或高性能数据库。代码。
【鸿蒙OH-v5.0源码分析之 Linux Kernel 部分】005 - Kernel 入口 C 函数 start_kernel() 源码分析
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09-15 1249
【鸿蒙OH-v5.0源码分析之 Linux Kernel 部分】005 - Kernel 入口 C 函数 start_kernel() 源码分析
Linux 内核RCU机制的使用
小嵌同学的博客
08-11 1479
RCU背后的基本思想是将更新操作分为“移除”和“回收”两个阶段。移除阶段会删除数据结构中对数据项的引用（可能通过用这些数据项新版本的引用来替换它们），并且可以与读者（读操作）同时运行。之所以能够安全地与读者同时运行移除阶段，是因为现代CPU的语义保证读者将看到数据结构的旧版本或新版本，而不会看到部分更新的引用。回收阶段则执行在移除阶段从数据结构中删除的数据项的回收工作（例如，释放它们）。由于回收数据项可能会干扰同时引用这些数据项的任何读者，因此在读者不再持有对这些数据项的引用之前，回收阶段不能开始。
【linux kernel】start_kernel函数详解系列之rcu_init
iriczhao的博客
05-12 691
一、闪亮登场 （注）本文代码出自linux内核版本：4.1.15 在start_kernel()函数中会使用rcu_init函数对RCU进行初始化，该函数内部实现取决于以下两个内核配置选项： CONFIG_TINY_RCU CONFIG_TREE_RCU 在第一种情况下，rcu_init函数定义在内核的/rcu/tiny.c中，第二种情况下，rcu_init函数会在内核的/rcu/tree.c中定义。本文假设是第二种情况。 RCU全称read-copy-update，是linux内核中实现的一种可扩展的
读书笔记（9）—— kernel RCU
太初有道
12-24 1513
RCU原理 RCU特点：RCU全称Read Copy Update 读复制更新，是一种完全不同于锁的并发控制机制。 主要保护的对象：动态申请的内存，即指针变量。 是扩展性最好的并发控制机制。 RCU主要适用于读者多，写着少的场景 不像锁那样将进程串行化来保护资源，是允许进程并发的。在一些必须串行化才能保护临界区的场景RCU是不适合使用的。 RCU只能保证每个读者读到的数据是有效的，但是不能保证每个数据是最新的。 大量的copy数据，占用了大量的内存，极端情况下可能会出现OOM（out of memory）的
Linux内核同步：RCU
weixin_33860528的博客
03-08 348
linux内核 RCU机制详解  简介         RCU（Read-Copy Update）是数据同步的一种方式，在当前的Linux内核中发挥着重要的作用。RCU主要针对的数据对象是链表，目的是提高遍历读取数据的效率，为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作。这样在同一时间可以有多个线程同时读取该链表，并且允许一个线程对链表进行修改（修改的时候，需要加锁）。RCU适...
Linux 2.6内核中新的锁机制--RCU
03-10 816
http://blog.chinaunix.net/u2/78225/showart_1273258.html本文详细地介绍了 Linux 2.6 内核中新的锁机制 RCU(Read-Copy Update) 的实现机制，使用要求与典型应用。一、 引言众所周知，为了保护共享数据,需要一些同步机制,如自旋锁(spinlock)，读写锁(rwlock)，它们使用起来非常简单,而
Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474031] Call Trace: Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474035] <IRQ> Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474042] dump_stack+0x6d/0x88 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474043] nmi_cpu_backtrace.cold.8+0x30/0x65 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474047] ? lapic_can_unplug_cpu+0x80/0x80 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474051] nmi_trigger_cpumask_backtrace+0xf9/0x100 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474055] rcu_dump_cpu_stacks+0xae/0xdc Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474058] rcu_sched_clock_irq.cold.93+0x10c/0x368 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474062] ? timekeeping_advance+0x36f/0x590 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474065] ? tick_sched_do_timer+0x70/0x70 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474067] update_process_times+0x55/0x80 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474069] tick_sched_handle.isra.27+0x1f/0x60 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474071] tick_sched_timer+0x65/0x80 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474072] __hrtimer_run_queues+0xff/0x250 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474074] hrtimer_interrupt+0x100/0x210 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474077] __sysvec_apic_timer_interrupt+0x51/0xd0 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474080] sysvec_apic_timer_interrupt+0x2f/0x80 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474083] asm_sysvec_apic_timer_interrupt+0x12/0x20 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474087] RIP: 0010:dev_gro_receive+0x46f/0x620 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474089] Code: 0f b7 85 b6 00 00 00 48 01 c7 48 8b 07 48 33 06 48 89 c2 48 8b 47 06 48 33 46 06 48 09 d0 49 09 c4 e9 5c fd ff ff 48 8b 6a 20 <48> 8d 55 e0 48 81 fd e0 da 3a ab 0f 85 96 fd ff ff e9 42 fe ff ff Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474090] RSP: 0000:ffffbe0e80003d48 EFLAGS: 00000286 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474091] RAX: 0000000000000988 RBX: ffffa1669b51da00 RCX: 000000000000000e Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474092] RDX: ffffffffab3b12b0 RSI: ffffa1669b51da00 RDI: ffff9fe7bc743010 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474092] RBP: ffffffffab3b1320 R08: 0000000000000000 R09: ffff9fe82eb00000 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474093] R10: 000000000000007c R11: 000000000000000e R12: ffff9fe7bc742fd0 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474094] R13: 0000000000000000 R14: ffff9fe7bc742fd0 R15: 0000000000000000 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474098] napi_gro_receive+0x60/0x180 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474158] mlx5e_rep_tc_receive+0x59/0x270 [mlx5_core] Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474189] mlx5e_handle_rx_cqe_mpwrq_rep+0x14c/0x1e0 [mlx5_core] Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474215] mlx5e_poll_rx_cq+0x150/0xa20 [mlx5_core] Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474237] mlx5e_napi_poll+0xf0/0x610 [mlx5_core] Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474239] net_rx_action+0x149/0x3a0 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474240] __do_softirq+0xd6/0x299 Sep 1 00:16:38 p138-152-167 kernel: [37366824.474242] asm_call_irq_on_stack+0xf/0x20
09-05
- 在`lookup_nulls_elem_raw`调用处，确保使用RCU机制（如`rcu_read_lock`和`rcu_read_unlock`）保护链表遍历。 4. **内核补丁**： - 搜索内核邮件列表（LKML）中类似问题的修复补丁。例如，过去曾有补丁修复`...
【鸿蒙OH-v5.0源码分析之 Linux Kernel 部分】010 - 二号内核线程 kthreadd线程 工作流程分析
|~~~热爱生活、努力学习的小伙汁~~~|
09-21 616
【鸿蒙OH-v5.0源码分析之 Linux Kernel 部分】010 - 二号内核线程 kthreadd线程 工作流程分析
76、内核同步 - 第二部分：RCU与锁调试深入解析
最新发布
dropout6artist的博客
09-06 110
本文深入解析了Linux内核中的RCU（Read, Copy, Update）机制及其适用场景，并详细介绍了RCU的核心API、调试选项以及其在内核中的实际使用情况。同时，文章探讨了内核锁调试技术，包括lockdep、KASAN、KCSAN等工具的使用，以及如何在开发过程中配置调试内核来检测死锁和同步问题。通过丰富的文档资源和配置建议，帮助开发者提高内核代码的稳定性和性能。
Linux RCU机制详解
06-25
Linux RCU机制详解 一:前言 RCU机制出现的比较早,只是在linux kernel中一直到2.5版本的时候才被采用.关于RCU机制,这里就不做过多的介绍了,网上有很多有关RCU介绍和使用的文档.请自行查阅.本文主要是从linux kernel源代码的角度.来分析RCU的实现. 在讨论RCU的实现之前.有必要重申以下几点: 1:RCU使用在读者多而写者少的情况.RCU和读写锁相似.但RCU的读者占锁没有任何的系统开销.写者与写写者之间必须要保持同步,且写者必须要等它之前的读者全部都退出之后才能释放之前的资源. 2:RCU保护的是指针.这一点尤其重要.因为指针赋值是一条单指令.也就是说是一个原子操作.因它更改指针指向没必要考虑它的同步.只需要考虑cache的影响. 3:读者是可以嵌套的.也就是说rcu_read_lock()可以嵌套调用. 4:读者在持有rcu_read_lock()的时候,不能发生进程上下文切换.否则,因为写者需要要等待读者完成,写者进程也会一直被阻塞. 以下的代码是基于linux kernel 2.6.26 。。。
linux内核rcu,linux内核rcu机制详解
weixin_30421043的博客
04-30 883
RCU(Read-Copy Update)是数据同步的一种方式，在当前的Linux内核中发挥着重要的作用。RCU主要针对的数据对象是链表，目的是提高遍历读取数据的效率，为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作。这样在同一时间可以有多个线程同时读取该链表，并且允许一个线程对链表进行修改(修改的时候，需要加锁)。RCU适用于需要频繁的读取数据，而相应修改数据并不多的情景，例如...
Linux内核之RCU锁
kaikai_sk的博客
05-27 539
RCU全程read-only-update RCU机制：RCU记录了所有指向共享数据的指针的使用者，当要修改共享数据的时候，首先创建一个副本，在副本中修改。所有读线程都离开读临界区之后，指针指向新的修改后副本的指针，并且删除旧数据。 例子：RCU相关API的使用 #include <linux/kernel.h> #include <linux/module.h> #inc...
Linux内核分析（RCU机制和内存优化）
m0_49476241的博客
08-18 1346
RCU（Read-Copy-Update）是一种并发编程技术，主要用于提高多线程程序中的读操作效率，同时保持数据的一致性和安全性。RCU 被广泛应用于 Linux 内核和其他高性能系统中，用于优化数据结构的访问。RCU（Read-Copy-Update）是一种高效的并发编程技术，通过优化读操作的效率来提高系统性能。它通过延迟更新和回收旧数据副本来避免锁竞争，从而实现高效的读操作。尽管 RCU 提供了显著的性能优势，但也带来了一些挑战，如回收延迟和实现复杂性。
Linux内核之RCU机制-分析实战篇
甜航一直在的博客
08-08 1989
RCU是一个复杂而强大的同步机制，它通过允许读操作几乎无开销地进行，同时保证写操作的正确性，极大地提高了系统的并发性能。其核心在于巧妙地利用了硬件缓存一致性协议和操作系统调度特性，实现了一种"等待"所有读操作完成的机制，而无需显式地跟踪每个读操作。这个分析涵盖了RCU的基本概念、主要组成部分、核心实现以及一些优化技术。然而，由于RCU的复杂性，实际的内核实现还包含了大量的细节和特殊情况处理，这里只是概述了其中的核心内容。
Linux 内核 RCU机制详解
Linux阅码场
02-19 994
关于RCU的文章，这篇比较简洁易懂和全面。简介RCU（Read-Copy Update）是数据同步的一种方式，在当前的Linux内核中发挥着重要的作用。RCU主要针对的数据对象是链表，目的是提高遍历读取数据的效率，为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作。这样在同一时间可以有多个线程同时读取该链表，并且允许一个线程对链表进行修改（修改的时候，需要加锁）。RCU适用于需要频
linux内核之RCU机制-初识篇
甜航一直在的博客
08-08 1631
主要介绍RCU的机制，建立初步印象
Linux内核同步机制之RCU实现
m0_74282605的博客
02-10 1548
深入理解RCU实现——基于内核2.6.21RCU实现RCU(Read-Copy Update)，顾名思义就是读-拷贝修改，它是基于其原理命名的。对于被RCU保护的共享数据结构，读者不需要获得任何锁就可以访问它，但写者在访问它时首先拷贝一个副本，然后对副本进行修改，最后使用一个回调（callback）机制在适当的时机把指向原来数据的指针重新指向新的被修改的数据。那么这个“适当的时机”是怎么确定的呢？这是由内核确定的，也是我们后面讨论的重点。RCU实际上是一种改进的rwlock，读者几乎没有什么同步开销，它不需
Linux源码阅读笔记12-RCU案例分析
Lenn Louis' Scribe
07-03 817
在中我们已经了解了RCU机制的原理和Linux的内核源码，这里我们要根据RCU机制写一个demo来展示他应该如何使用。
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