Linux中的傷害/等待互斥鎖介紹

(2) 4.19版本開(kāi)始支持傷害-等待（Wound-Wait）算法：一個(gè)事務(wù)申請(qǐng)另一個(gè)事務(wù)已經(jīng)獲取的鎖的時(shí)候，如果持有鎖的事務(wù)年輕，那么申請(qǐng)鎖的事務(wù)傷害（wound）持有鎖的事務(wù)，請(qǐng)求它去死亡；如果持有鎖的事務(wù)年老，那么申請(qǐng)鎖的事務(wù)等待（wait）。

(1)獲取上下文（acquire context）：一個(gè)獲取上下文表示一個(gè)事務(wù)，關(guān)聯(lián)一張門(mén)票（ticket），門(mén)票也稱為序列號(hào)，門(mén)票編號(hào)小表示年老，門(mén)票編號(hào)大表示年輕。獲取上下文跟蹤調(diào)試狀態(tài)，捕獲對(duì)傷害/等待互斥鎖接口的錯(cuò)誤使用。

(2)傷害/等待類：初始化獲取上下文的時(shí)候需要指定鎖類，鎖類會(huì)給獲取上下文分配門(mén)票。鎖類也指定算法：等待-死亡（Wait-Die）或傷害-等待（Wound-Wait）。當(dāng)多個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)鎖集合的時(shí)候，它們必須使用相同的鎖類。

(1) 普通的獲取鎖函數(shù)ww_mutex_lock()，帶有獲取上下文。

(2) 進(jìn)程在回滾（即釋放所有已經(jīng)獲取的鎖）以后，使用慢路徑獲取鎖函數(shù)ww_mutex_lock_slow()獲取正在競(jìng)爭(zhēng)的鎖。帶有“_slow”后綴的函數(shù)不是必需的，因?yàn)榭梢哉{(diào)用函數(shù)ww_mutex_lock()獲取正在競(jìng)爭(zhēng)的鎖。帶有“_slow”后綴的函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是接口安全，如下。

• 函數(shù)ww_mutex_lock()有一個(gè)整數(shù)返回值，而函數(shù)ww_mutex_lock_slow()沒(méi)有返回值。
• 當(dāng)開(kāi)啟調(diào)試的時(shí)候，函數(shù)ww_mutex_lock_slow()檢查所有已經(jīng)獲取的鎖已經(jīng)被釋放，并且確保進(jìn)程阻塞在正在競(jìng)爭(zhēng)的鎖上面。

(3) 只獲取一個(gè)傷害/等待互斥鎖，和獲取普通的互斥鎖完全相同。調(diào)用函數(shù)ww_mutex_lock()，把獲取上下文指定為空指針。

(1) 定義一個(gè)鎖類，鎖類在初始化獲取上下文的時(shí)候需要，鎖類也指定算法：等待-死亡（Wait-Die）或傷害-等待（Wound-Wait）。

/* 指定等待-死亡算法 */static DEFINE_WD_CLASS(my_class);
/* 指定傷害-等待算法 */staticDEFINE_WW_CLASS(my_class);

(2) 初始化一個(gè)獲取上下文，鎖類會(huì)給獲取上下文分配一張門(mén)票。

void ww_acquire_init(struct ww_acquire_ctx *ctx, struct ww_class *ww_class);

int ww_mutex_lock(struct ww_mutex *lock, struct ww_acquire_ctx *ctx);

void ww_acquire_done(struct ww_acquire_ctx *ctx);

void ww_mutex_unlock(struct ww_mutex *lock);

void ww_acquire_fini(struct ww_acquire_ctx *ctx);

/* 第1步：定義鎖類，指定傷害-等待算法。*/static DEFINE_WW_CLASS(ww_class);
struct obj {  struct ww_mutex lock;  /* obj data */};
struct obj_entry {  struct list_head head;  struct obj *obj;};
int lock_objs(struct list_head *list, struct ww_acquire_ctx *ctx){  struct obj *res_obj = NULL;  struct obj_entry *contended_entry = NULL;  struct obj_entry *entry;  int ret;
  /* 第2步：初始化獲取上下文。*/  ww_acquire_init(ctx, &ww_class);
  /* 第3步：獲取鎖。*/retry:  list_for_each_entry(entry, list, head) {    if (entry->obj == res_obj) {      res_obj = NULL;      continue;    }
    ret = ww_mutex_lock(&entry->obj->lock, ctx);    if (ret < 0) {      contended_entry = entry;      goto err;    }  }
  /* 第4步：標(biāo)記獲取階段結(jié)束。*/  ww_acquire_done(ctx);  return 0;
err:  /* 回滾，釋放已經(jīng)獲取的鎖。*/  list_for_each_entry_continue_reverse(entry, list, head) {    ww_mutex_unlock(&entry->obj->lock);  }
  if (res_obj) {    ww_mutex_unlock(&res_obj->lock);  }
  if (ret == -EDEADLK) {    /* 使用慢路徑獲取鎖函數(shù)獲取正在競(jìng)爭(zhēng)的鎖。*/    ww_mutex_lock_slow(&contended_entry->obj->lock, ctx);    res_obj = contended_entry->obj;    /* 獲取其它鎖。*/    goto retry;  }  ww_acquire_fini(ctx);
  return ret;}
void unlock_objs(struct list_head *list, struct ww_acquire_ctx *ctx){  struct obj_entry *entry;
  /* 第5步：釋放鎖。*/  list_for_each_entry (entry, list, head) {    ww_mutex_unlock(&entry->obj->lock);  }
  /* 第6步：釋放獲取上下文。*/  ww_acquire_fini(ctx);}