基于票证的ARM自旋锁的竞争条件

时间:2013-11-03 22:48:37

标签: linux multithreading

我发现Linux内核中的自旋锁现在都使用“ticket-based”自旋锁。然而,在查看它的ARM实现之后,我感到困惑,因为“load-add-store”操作根本不是原子操作。请参阅以下代码:

 74 static inline void arch_spin_lock(arch_spinlock_t *lock)
 75 {
 76         unsigned long tmp;
 77         u32 newval;
 78         arch_spinlock_t lockval;
 79 
 80         __asm__ __volatile__(
 81 "1:     ldrex   %0, [%3]\n"   /*Why this load-add-store is not atomic?*/
 82 "       add     %1, %0, %4\n"
 83 "       strex   %2, %1, [%3]\n"
 84 "       teq     %2, #0\n"
 85 "       bne     1b"
 86         : "=&r" (lockval), "=&r" (newval), "=&r" (tmp)
 87         : "r" (&lock->slock), "I" (1 << TICKET_SHIFT)
 88         : "cc");
 89 
 90         while (lockval.tickets.next != lockval.tickets.owner) {
 91                 wfe();
 92                 lockval.tickets.owner = ACCESS_ONCE(lock->tickets.owner);
 93         }
 94 
 95         smp_mb();
 96 }

如您所见,在第81~83行,它将lock-&gt; slock加载到“lockval”并将其递增1,然后将其存储回lock-&gt; slock。

然而,我没有看到任何地方确保这是原子的。所以有可能:

不同cpu上的两个用户同时读取lock-&gt; slock到他们自己的变量“lockval”;然后他们分别将“lockval”加一个然后再存储。

这将导致这两个用户拥有相同的“号码”,一旦“所有者”字段成为该号码,他们都将获得锁并对某些共享资源进行操作!

我不认为内核可以在spinlock中出现这样的错误。我错了吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

STREX is a conditional store,此代码具有Load Link-Store Conditional语义,即使ARM不使用该名称。

操作要么以原子方式完成,要么失败。

汇编程序块测试失败(tmp变量指示失败)并使用新值(由另一个核心更新)重新尝试修改。