Linux Kernel -- futex 互斥实现原理

最新推荐文章于 2025-11-04 22:11:16 发布
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该博客主要围绕Linux内核中futex的互斥实现原理展开，虽内容待上传，但可推测会详细剖析futex在实现互斥时的机制、流程等信息技术相关要点。

待上传

《Linux多线程同步之底层原理futex》
边城梦溪
02-07 954
假设没有多线程对全局资源进行竞争，那此时futex在应用层就是个全局的原子变量，用于记录当前锁的状态，需要持有该锁时，修改这个原子变量的状态，进而获取该锁，释放锁时，如果没有其它线程在等待这把锁，直接将该原子变量的状态还原，随后释放锁资源。c、当线程退出临界区，unlock释放锁资源，如果state==2，表明有线程竞争该锁，通过CAS操作将state置为0，通过futex_wake(&state) 陷入内核态，唤醒等待&state的线程，当前线程切回用户态，完整地退出临界区。此刻没有进入内核态。
linux内核futex快速用户空间互斥体简介
focus on security
04-28 2385
futex是一种用户态和内核态混合的同步机制。通过在用户态检查，没有竞争就不陷入内核执行系统调用了。访问futex变量通知进程有竞争发生，则执行系统调用去完成相应的操作。 进程、线程可以利用futex来进行同步。 futex同步操作都应该从用户空间开始，创建一个futex整形同步变量。
linux内核级同步机制--futex
weixin_34311757的博客
10-09 642
在关于同步的一点思考-下一文中，我们知道glibc的pthread_cond_timedwait底层是用linux futex机制实现的。 更多文章见个人博客：github.com/farmerjohng… 理想的同步机制应该是没有锁冲突时在用户态利用原子指令就解决问题，而需要挂起等待时再使用内核提供的系统调用进行睡眠与唤醒。换句话说，在用户态的自旋失败时，能不能让进程挂起，由持有锁的线程释放锁时...
你不知道的Linux Kernel——Linux内核的工作原理
程序老兵的博客
02-17 5466
Linux内核更新是越来越快了，可能由于Linux的普及，大家都开始关注了，各种安全隐患也越来越多。支持Intel、Alpha、PPC、Sparc、IA-64、ARM、MIPS、Amiga、Atari和IBMs/390等，还支持32位大文件系统。而在Intel平台上，物理内存最大支持可以达到64GB。加强对IDE和SCSI硬件系统的支持，并增强了对USB设备和3D加速卡的支持。下面向大家详细介绍L
Linux 中的 tee 命令
最新发布
学亮编程手记
11-04 1058
tee将数据从一个入口分流到两个出口。在 Linux 中，tee从标准输入读取数据，并同时将数据写入标准输出和一个或多个文件。命令 -> (tee -> 文件) -> 屏幕/下一个命令tee命令的核心价值在于它的“分流”实时监控与记录：在运行一个长时间任务时，既想看到实时输出，又想把它保存到日志文件。数据存档：在复杂的管道操作中，保存中间结果用于调试或后续分析。提升权限写入文件：与sudo命令完美配合，解决普通用户向系统文件写入内容的问题。就像一个管道工用的 T 型三通，一进两出，非常形象。
OS / linux / 互斥锁实现原理（futex）
布袋和尚
02-17 5400
所谓的锁，在计算机里本质上就是一块内存空间。当这个空间被赋值为 1 的时候表示加锁了，被赋值为 0 的时候表示解锁了，仅此而已。 多个线程抢一个锁，就是抢着要把这块内存赋值为 1 。在一个多核环境里，内存空间是共享的，每个核上各跑一个线程，那如何保证一次只有一个线程成功抢到锁呢？你或许已经猜到了，这必须要硬件的某种保证。 在单核的情况下，关闭 CPU 中断，使其不能暂停当前请求而处理其他请求，从而达到赋值“锁”对应的内存空间的目的。 在多核的情况下，使用锁总线和缓存一致性技术（详情看这里），可以实现在
Linux kernel futex.c的bug导致JVM不可用
编程的本质是数学问题
04-08 1559
JVM死锁导致线程不可用，然后会瞬间起N个线程，当然也是不可用的，因为需要的对象死锁，然后耗尽文件句柄导致外部TCP无法建议拒绝服务，jstack之后就会恢复。解决办法：替换中间件类库 ，比如httpclient的。原因大致是：某个switch分支缺少memory barrier的正确处理，导致外部应用如JVM的lock被错误锁住；一般jstack连后就恢复。https://github.com/...
Linux进程同步机制-Futex
Jeff_的博客
02-04 1459
引子 在编译2.6内核的时候，你会在编译选项中看到[*] Enable futex support这一项，上网查，有的资料会告诉你"不选这个内核不一定能正确的运行使用glibc的程序"，那futex是什么？和glibc又有什么关系呢？ futex诞生之前 在futex诞生之前，linux下的同步机制可以归为两类：用户态的同步机制 和 内核同步机制。 用户态的同步机制基本上就是利用原子指令实现的sp...
详解Linux kernel中的pthread_cond_wait和pthread_cond_signal的实现原理
06-25
在Linux中，pthread条件变量的实现通常基于futex（快速用户空间互斥锁）。futex是一种在用户空间和内核空间结合的同步机制，它通过一个用户空间的整型变量和系统调用来实现阻塞和唤醒。实现原理详解：1.pthread_cond...
linux core分析---TLS读取异常
qq_43538607的博客
02-18 1195
linux core分析---TLS读取异常
futex机制介绍
z1026544682的专栏
09-22 527
1、概念 futex： a sort of fast, user-space mutual exclusion primitive. Futex是一种用户态和内核态混合的同步机制。首先，同步的进程间通过mmap共享一段内存，futex变量就位于这段共享的内存中且操作是原子的，当进程尝试进入互斥区或者退出互斥区的时候，先去查看共享内存中的futex变量，如果没有竞争发生，则只修改futex,而不用再执行系统调用了。当通过访问futex变量告诉进程有竞争发生，则还是得执行系统调用去完成相应的处理(wait 或.
futex深入解析
04-26
linux下的futex实现，深入了解linux mutex机制必备
linux 内核的futex
weixin_30467087的博客
04-24 466
futex是linux内核为用户空间实现锁等同步机制而设计的同步排队（队列queueing）服务。在futex.c的注释中，futex起源于"Fast Userspace Mutex"，但它并非只是一个Mutex，而是用户空间线程（pthread）同步机制的底层服务。它的基本设计有三点，1.同步对象可以在进程之使用，并且保证同步对象的内部状态访问有序，2.当同步对象没有竞争的情况下，可以在用户空间...
linux kernel 进程切换原理分析
weixin_30340745的博客
06-10 374
前言：本文为我学习孟宁老师的《庖丁解牛linux 内核》课程的简单总结，同时作为课间作业。 唐建，《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 1、概述 本文通过一个简单的自定义内核程序来简单描述内核中程序的相互切换过程，给大家展示内存多进程随着时间片轮转而来回切换 ...
linux 内核的futex - requeue 以及 requeue-pi
weixin_30607659的博客
05-04 406
futex为更好支持pthread_cond的实现（，最主要是broadcast），设计了requeue功能，并以futex系统调用提供操作接口，包括一对配对的操作 futex_wait_requeue_pi 以及 futex_requeue。 mutex互斥体，确保临界区之间互斥（mutual exclusion），但不能满足不同临界区之间的前驱后继的关系，所以可以通过在临界区A使用co...
futex同步机制分析之三内核实现
fpcc的专栏
12-16 3900
一、源码引入 前两篇从应用分析到了库，本篇到内核中看看，futex到底何方神圣？（Linux3.1.1） 先看一下futex.c和futex.h（kennel/futex.c linux/futex.h）: /** * struct futex_q - The hashed futex queue entry, one per waiting task * @list: priori...
futex(2) 快速用户态互斥体使用简介
热门推荐
墟
11-07 1万+
这两天复习分布式系统，顺便看了一下 Linux 下的 futex(2) 同步机制。简单来说，futex(2) 是一个新的同步机制，在作用方面与一般的 mutex 比较相似。使用 futex(2) 进行同步的两个执行体必须通过一段共享的内存空间关联起来——这段内存空间可以具有相同或者不同的进程中地址，只要它们映射到同一块核心中内存地址即可——因此，线程和进程（通过 sysvshm 关联）都可以利用
我认为微内核的意义（2）-分析zircon
ytfy339784578的专栏
01-14 1932
简介 内核消息是一些不同类型的对象。这些对象可以直接通过syscall调用，并且这些对象是C++的类，由调度接口实现，位于kernel/object目录。许多是自包含的高阶对象，一些是包含低阶的lk原语。 syscall 用户空间代码与内核对象的交互通过syscall，大多数仅通过Handle。在用户空间，一个Handle是32位整型(zx_handle_t)。进...
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