nginx内部锁的实现

本文深入探讨Nginx内部使用的锁机制,包括读写锁、自旋锁及基于共享内存的互斥锁。详细解析这些锁在多进程与线程池环境中的应用,以及如何通过ngx_atomic_cmp_set()函数实现锁的获取与释放。

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多进程或者多线程的程序,涉及到对共享资源的修改,都需要使用到锁。最常见的情况(也一般是然并卵的情况)是对一个全局变量进行++操作,比如有个全局变量i,如果多个线程同时执行i++,教科书已经提到,是会出问题的。因为i++并不是一个原子操作,汇编之后会是三个操作:

    movl    i(%rip), %eax
    addl    $1, %eax
    movl    %eax, i(%rip)

这时候就需要锁了(当然,这里的情况,你也可以嵌入汇编的方式使用fetch-and-add的方式来避免使用锁,不过,在多核情况下,你仍然需要加上lock前缀)。Nginx 是一个多进程的服务,并且引入了线程池,不可避免也需要用到锁。

Nginx内部锁的种类

读写锁

相关的代码在src/core/ngx_rwlock.[hc]

自旋锁

相关的代码在src/core/ngx_spinlock.c

基于共享内存的互斥锁

相关的代码在src/core/ngx_shmtx.[hc]。之所以需要这个,是因为Nginx中存在多个进程,在某些操作时,比如对监听的fd执行accept()操作,需要互斥进行。而由于跨了多个进程,只能将用于实现lock的内存放在共享内存。

锁的实现

看下ngx_spinlock()ngx_shmtx_lock()的代码,会发现都使用了ngx_atomic_cmp_set()这个函数。

未完待续。。

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