OPPO内核团队 - 蜗窝科技

Linux读写锁逻辑解析

作者：OPPO内核团队发布于：2023-5-29 20:57 分类：内核同步机制

除了mutex，在linux内核中，还有一个经常用到的睡眠锁就是rw semaphore（后文简称为rwsem），它到底和mutex有什么不同呢？为何会有rw semaphore？无他，仅仅是为了增加内核的并发，从而增加性能而已。Mutex严格的限制只有一个thread可以进入临界区，但是实际应用中，有些场景对共享资源的访问可以严格区分读和写的，并且是读多写少，这时候，其实多个读的thread同时进入临界区是OK的，使用mutex则限制一个线程进入临界区，从而导致性能的下降。

本文会描述linux5.15.81中读写锁的数据结构和逻辑过程。

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标签: rwsem

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futex基础问答

作者：OPPO内核团队发布于：2022-10-9 7:20 分类：内核同步机制

futex是Fast Userspace muTEX的缩写，该机制是由Rusty Russell、Hubertus Franke和Mathew Kirkwood在2.5.7版本的内核中引入，虽然名字中有互斥锁（mutex）的含义，但实际它是一种用于用户空间应用程序的通用同步工具（基于futex可以在userspace实现互斥锁、读写锁、condition variable等同步机制）。

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标签: futex

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Linux内核同步机制之（九）：Queued spinlock

作者：OPPO内核团队发布于：2022-6-29 6:33 分类：内核同步机制

本站之前已经有了一篇关于spinlock的文档，在之前的文章中有对自旋锁进行简单的介绍，同时给出了API汇整和应用场景。不过该文章中的自旋锁描述是基于比较老的内核版本，那时候的自旋锁还是ticket base锁，而目前最新内核中的自旋锁已经进化成queued spinlock，因此需要一篇新的自旋锁文档来跟上时代。此外，本文将不再描述基本的API和应用场景，主要的篇幅将集中在具体的自旋锁实现上。顺便说一句，同时准备一份linux5.10源码是打开本文的正确方式。

由于自旋锁可以在各种上下文中使用，因此本文中的thread是执行线索的意思，表示进程上下文、hardirq上下文、softirq上下文等多种执行线索，而不是调度器中线程的意思。

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标签: spinlock queued

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Linux内核同步机制之（八）：mutex

作者：OPPO内核团队发布于：2022-5-10 5:55 分类：内核同步机制

在linux内核中，互斥量（mutex，即mutual exclusion）是一种保证串行化的睡眠锁机制。和spinlock的语义类似，都是允许一个执行线索进入临界区，不同的是当无法获得锁的时候，spinlock原地自旋，而mutex则是选择挂起当前线程，进入阻塞状态。本文代码来自Linux 5.10.61，文章中的代码片段有删减，阅读本文时可以参考源代码。

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标签: mutex

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schedutil governor情景分析

作者：OPPO内核团队发布于：2022-4-26 6:29 分类：进程管理

这是一篇分析schedutil governor（后文称之sugov）代码逻辑的文章。通过详细的代码级别的分析，希望能够帮助读者理解sugov的代码精妙之处。本文主要分四个章节：第一章简单重复了sugov相关的软件结构和基本算法，让读者对整个sugov在系统所处的位置和基本的逻辑控制有所了解。第二章对sugov使用的数据结构给出了详细的解释。第三章对sugov和cpufreq core的基本数据流和控制流进行分析。第四章描述了sugov本身的调频逻辑。

本文出现的内核代码来自Linux5.10.61，为了减少篇幅，我们会引用缩减版本的代码（仅包含主要逻辑），如果有兴趣，读者可以配合原始代码阅读本文。

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标签: governor schedutil

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PELT算法浅析

作者：OPPO内核团队发布于：2022-4-7 7:09 分类：进程管理

Linux是一个通用操作系统的内核，她的目标是星辰大海，上到网络服务器，下至嵌入式设备都能运行良好。做一款好的linux进程调度器是一项非常具有挑战性的任务，因为设计约束太多了：

---它必须是公平的

---快速响应

---系统的throughput要高

---功耗要小

3.8版本之前的内核CFS调度器在计算CPU load的时候采用的是跟踪每个运行队列上的负载（per-rq load tracking）。这种粗略的负载跟踪算法显然无法为调度算法提供足够的支撑。为了完美的满足上面的所有需求，Linux调度器在3.8版中引入了PELT（Per-entity load tracking）算法。本文将为您分析PELT的设计概念和具体的实现。

本文出现的内核代码来自Linux5.10.61，如果有兴趣，读者可以配合代码阅读本文。

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标签: PELT

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load_balance函数代码详解

作者：OPPO内核团队发布于：2022-2-16 7:29 分类：进程管理

我们描述CFS任务负载均衡的系列文章一共三篇，第一篇是框架部分，第二篇描述了task placement和active upmigration两个典型的负载均衡场景，第三篇是负载均衡的情景分析，包括tick balance、nohz idle balance和new idle balance。在负载均衡情景分析文档最后，我们给出了结论：tick balancing、nohz idle balancing、new idle balancing都是万法归宗，汇聚到load_balance函数来完成具体的负载均衡工作。本文就是第三篇负载均衡情景分析的附加篇，重点给大家展示load_balance函数的精妙。

本文出现的内核代码来自Linux5.10.61，为了减少篇幅，我们对引用的代码进行了删减（例如去掉了NUMA的代码，毕竟手机平台上我们暂时不关注这个特性），如果有兴趣，读者可以配合完整的源代码代码阅读本文。

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标签: load_balance

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CFS任务放置代码详解

作者：OPPO内核团队发布于：2021-12-31 7:00 分类：进程管理

我们描述CFS任务负载均衡的系列文章一共三篇，第一篇是框架部分，第二篇描述了task placement的逻辑过程，第三篇是负载均衡的情景分析，包括tick balance、nohz idle balance和new idle balance。之前已经有一篇关于task placement的文档发表在本站，为了更精细的讲解代码逻辑，我们这次增加了代码分析部分。本文作为第二篇任务放置的附篇，深入讲解task placement的代码流程。

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标签: 任务放置 task placement

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