具有自旋鎖凍結功能的Linux內核線程

Question

我有兩個內核線程，我試圖以替代方式從這兩個線程中打印。 我正在使用自旋鎖來同步這兩個線程。

 int kthread_1_function(void *data)
 {
     while(1)
     {
         spin_lock(&lock1);
         pr_alert("In Kernel Thread 1!!!\n");
         spin_unlock(&lock2);

        if(kthread_should_stop())
        {
            spin_unlock(&lock2);
            return 1;
        }
     }

     return 0;
 }

 int kthread_2_function(void *data)
 {
     while(1)
     {
         spin_lock(&lock2);
         pr_alert("In Kernel Thread 2!!!\n");
         spin_unlock(&lock1);

        if(kthread_should_stop())
        {
            spin_unlock(&lock1);
            return 2;
        }
      }

     return 0;
 }

在初始化模塊中，我創建了這些內核線程（kthread_run），並且cleanup_module停止了這些線程（kthread_stop）。

當我嘗試卸下模塊時，整個系統將掛起。 通過瀏覽內核源代碼，我可以看到spin_lock禁用了搶占，而kthread_stop嘗試喚醒應該被殺死的線程，並等待該線程退出並返回。 不知道是什么導致我的系統掛起。 從邏輯上講，它應該工作正常。

注意：初始化自旋鎖時，將lock1設置為UNLOCKED，將lock2設置為LOCKED。

Answer 1

您在這里遇到雙重解鎖問題。 linux中的Spinlock是使用稱為“ spinlock票務”的機制實現的。 如果您在此方案下兩次解鎖了自旋鎖，則每隔一次嘗試鎖定自旋鎖的操作都會導致線程永遠旋轉。
因此，問題在於if（kthread_should_stop（））為true，您將鎖解鎖兩次，使所有其他試圖將其獲取的線程卡住了。

有關自旋鎖售票的更多信息： http : //en.wikipedia.org/wiki/Ticket_lock

另請注意，使用兩個鎖有些過時了。 我只是在兩個線程之間共享一個鎖。

Answer 2

好吧，您剛剛暗示了解決方案：在spinlock（）中，搶占被禁用。 因此在spin_unlock（）中將其重新啟用。

現在，問題是您將spin_unlocked到了與以前不同的變量上，並且在spin_unlocked上立即啟用了搶占功能，然后正常的CPU調度會將內核線程調度到另一個CPU繼續執行。

並且由於您已經創建了兩個kthread，因此每個kthread都可以由內核獨立調度。 因此，您將最終在另一個kthread上阻塞一個kthread，每個kthread運行在不同的CPU上。

自旋鎖的概念是由於多核的存在而產生的：在單核中，不需要自旋鎖：當只有一個CPU時，為什么CPU不做任何事情，而是旋轉鎖以等待它變為非空閑狀態？

最好先在自旋鎖上解鎖再鎖定另一個，因為每個自旋鎖都可以在不同的CPU本身上運行，因為CPU調度確實超出了您的控制范圍。