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标题: Linux 2.6内核中新的锁机制--RCU（4）RCU 典型应用3 [打印本页]

作者: look_w 时间: 2018-5-18 20:33 标题: Linux 2.6内核中新的锁机制--RCU（4）RCU 典型应用3

3．修改操作立即可见
前面两种情况，读者能够容忍修改可以在一段时间后看到，也就说读者在修改后某一时间段内，仍然看到的是原来的数据。在很多情况下，读者不能容忍看到旧的数据，这种情况下，需要使用一些新措施，如System V IPC，它在每一个链表条目中增加了一个deleted字段，标记该字段是否删除，如果删除了，就设置为真，否则设置为假，当代码在遍历链表时，核对每一个条目的deleted字段，如果为真，就认为它是不存在的。
还是以系统调用审计代码为例，如果它不能容忍旧数据，那么，读端代码应该修改为：

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static enum audit_state audit_filter_task(struct task_struct *tsk)
{
      struct audit_entry *e;
      enum audit_state state;
      rcu_read_lock();
      list_for_each_entry_rcu(e, &audit_tsklist, list) {
               if (audit_filter_rules(tsk, &e->rule, NULL, &state)) {
                     spin_lock(&e->lock);
                     if (e->deleted) {
                              spin_unlock(&e->lock);
                              rcu_read_unlock();
                              return AUDIT_BUILD_CONTEXT;
                     }
                     rcu_read_unlock();
                     return state;
               }
      }
      rcu_read_unlock();
      return AUDIT_BUILD_CONTEXT;
}

注意，对于这种情况，每一个链表条目都需要一个spinlock保护，因为删除操作将修改条目的deleted标志。此外，该函数如果搜索到条目，返回时应当保持该条目的锁，因为只有这样，才能看到新的修改的数据，否则，仍然可能看到就的数据。
写端的删除操作将变成：

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static inline int audit_del_rule(struct audit_rule *rule,
                              struct list_head *list)
{
      struct audit_entry  *e;
      /* Do not use the _rcu iterator here, since this is the only
      * deletion routine. */
      list_for_each_entry(e, list, list) {
               if (!audit_compare_rule(rule, &e->rule)) {
                     spin_lock(&e->lock);
                     list_del_rcu(&e->list);
                     e->deleted = 1;
                     spin_unlock(&e->lock);
                     call_rcu(&e->rcu, audit_free_rule, e);
                     return 0;
               }
      }
      return -EFAULT;       /* No matching rule */
}

删除条目时，需要标记该条目为已删除。这样读者就可以通过该标志立即得知条目是否已经删除。
六、小结RCU是2.6内核引入的新的锁机制，在绝大部分为读而只有极少部分为写的情况下，它是非常高效的，因此在路由表维护、系统调用审计、SELinux的AVC、dcache和IPC等代码部分中，使用它来取代rwlock来获得更高的性能。但是，它也有缺点，延后的删除或释放将占用一些内存，尤其是对嵌入式系统，这可能是非常昂贵的内存开销。此外，写者的开销比较大，尤其是对于那些无法容忍旧数据的情况以及不只一个写者的情况，写者需要spinlock或其他的锁机制来与其他写者同步。
在作者先前的两篇文章"Linux 实时技术与典型实现分析, 第 1 部分: 介绍"和"Linux 实时技术与典型实现分析, 第 2 部分: Ingo Molnar 的实时补丁"中，Ingo Molnar的实时实现要求RCU读端临界区可抢占，而RCU的实现的前提是读端临界区不可抢占，因此如何解决这一矛盾但同时不损害RCU的性能是RCU未来的一大挑战。

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