Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 1)

Seqlock-блокировки

Когда используются спин-блокировки чтения/записи, запросы, выдаваемые трактами ядра на выполнение операции read iock или write iock, имеют одинаковый приоритет. Читающие тракты должны ждать, пока завершится пишущий тракт, а пишущему тракту приходится ждать завершения всех читающих.
Seqlock-блокировки, введенные в Linux 2, аналогичны спин-блокировкам чтения/записи, но предоставляют пишущим трактам намного более высокий приоритет. Пишущему тракту разрешается работать даже при наличии активных читающих потоков. Положительная сторона этой стратегии состоит в том, что пишущий тракт никогда не ждет (если нет другого активного пишущего потока); отрицательная же заключается в том, что читающему тракту иногда приходится несколько раз считывать одни и те же данные, пока он, наконец, не получит действующую копию.
Каждая seqlock-блокировка представлена структурой seqiock t, которая состоит из двух полей: поля lock, имеющего тип spiniock t, и целочисленного поля sequence. Это второе поле играет роль счетчика порядковых номеров.

Каждый читающий тракт должен прочитать этот счетчик дважды, до и после операции чтения данных, а затем убедиться, что оба значения совпадают. Если это не так, значит, активизировался новый пишущий тракт, который увеличил счетчик, давая понять читающему тракту, что только что прочитанные данные уже устарели.

Переменная seqiock t инициализируется в состояние разблокировано”, для чего ей напрямую присваивается значение seqlock unlocked, либо вызывается макрос seqiock init. Пишущие тракты получают и освобождают seqlock- блокировку, вызывая функции write_seqlock И write sequnlock . Первая функция захватывает спин-блокировку в структуре seqiock t, затем увеличивает на единицу счетчик порядковых номеров. Вторая функция увеличивает счетчик еще раз и освобождает спин-блокировку. В результате получается, что, когда пишущий тракт занимается своим делом, счетчик содержит нечетное число, а когда трактов потоков нет, в счетчике хранится четное.