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?
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。