專利名稱：一種mips平臺(tái)下并行多核配置鎖的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及MIPS ( Microprocessor without interlocked piped stages,無(wú)內(nèi)部 互鎖流水級(jí)微處理器)多核技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種MIPS平臺(tái)下并行多核配 置鎖的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
基于MIPS指令集的MIPS多核處理器在嵌入式系統(tǒng)中占據(jù)了主流地位。目 前在機(jī)頂盒、信息終端、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備中占有大部分市場(chǎng)，而且已經(jīng)進(jìn)入到網(wǎng) 絡(luò)安全設(shè)備領(lǐng)域。在多核并行的框架上，對(duì)于一些共享資源的并行訪問(wèn)問(wèn)題是 整個(gè)體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)。
Linux系統(tǒng)提供了最基本的鎖，包括讀鎖(read—lock):對(duì)于同一資源 可以同時(shí)上多個(gè)讀鎖，從而可以并行執(zhí)行這些代碼；寫(xiě)鎖(write—lock):對(duì)于 同一資源在同一時(shí)間只能上一個(gè)寫(xiě)鎖，且不能并行訪問(wèn)要保護(hù)的資源；自旋鎖 (spin—lock):如果上鎖不成功，就一直等下去，直到上鎖成功為止。
在事件響應(yīng)處理過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)鎖重入現(xiàn)象，所謂鎖重入現(xiàn)象是指， 一個(gè)notifier處理函數(shù)中又觸發(fā)了一個(gè)notifier事件；在現(xiàn)有的鎖技術(shù)中，還沒(méi)有 解決鎖重入問(wèn)題的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種MIPS平臺(tái)下并行多核配置鎖的實(shí)現(xiàn)方法，用以解決現(xiàn)有 技術(shù)中存在的鎖重入問(wèn)題。 本發(fā)明方法包括
步驟A:根據(jù)系統(tǒng)提供的基本的鎖，預(yù)定義多個(gè)鎖，包括應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào) 用加鎖、應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖、應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖、定時(shí)器加鎖、定時(shí)器解鎖、定時(shí)器重加鎖；
步驟B:根據(jù)所述預(yù)定義的多個(gè)鎖，再定義兩個(gè)鎖事件響應(yīng)更新鎖和事 件響應(yīng)恢復(fù)鎖；
步驟C:在事件響應(yīng)處理過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生鎖重入問(wèn)題時(shí)，在事件響應(yīng)函數(shù) 中調(diào)用事件響應(yīng)更新鎖來(lái)加鎖或者更新到新的鎖；
步驟D:在事件響應(yīng)函數(shù)處理結(jié)束后，調(diào)用事件響應(yīng)恢復(fù)鎖來(lái)解鎖或者恢 復(fù)到以前加的鎖。
進(jìn)一步地，所述步驟A中，所述應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加鎖中設(shè)置有兩個(gè)原子計(jì) 數(shù)器，則預(yù)定義所述應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加鎖的過(guò)程具體包括
判斷CPU是否上了鎖，如果已經(jīng)上了鎖就異常退出，否則把兩個(gè)原子計(jì) 數(shù)器加1;
試圖加配置鎖，當(dāng)確認(rèn)加配置鎖成功時(shí)，試圖加鏈表鎖；
當(dāng)確認(rèn)加鏈表鎖成功時(shí)，保存進(jìn)程持有的鎖和保存CPU加的鎖并返回， 否則解配置讀鎖，并重復(fù)試圖加配置鎖。
進(jìn)一步地，所述步驟A中，所述應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖設(shè)置有兩個(gè)原子計(jì)數(shù) 器，則預(yù)定義所述應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖的過(guò)程具體包括
判斷CPU是否上鎖，如果已經(jīng)上了鎖就異常退出，否則解鏈表鎖，原子計(jì) 數(shù)器app—wrconfig—locks減1;
解配置鎖，并清除進(jìn)程持有的鎖和CPU加的鎖；
原子計(jì)數(shù)器app—locks減1 。
進(jìn)一步地，所述步驟A中，所述應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖的預(yù)定義過(guò)程具體 包括
判斷CPU是否已經(jīng)上了鎖，如果沒(méi)加鎖就異常退出，否則先依次把已經(jīng)加 的鎖解開(kāi)，然后再按新的需求依次加鎖。
進(jìn)一步地，所述步驟A中，預(yù)定義所述定時(shí)器加鎖的過(guò)程具體包括 原子計(jì)數(shù)器app一wrconfig-locks加l，保證其他低優(yōu)先級(jí)的鎖不能獲得請(qǐng)求；依次加配置鎖和鏈表鎖；
原子計(jì)數(shù)器app—wrconfigjocks減1 ，保存該CPU加的鎖。 進(jìn)一步地，所述步驟A中，預(yù)定義所述定時(shí)器解鎖的過(guò)程具體包括 首先解鏈表鎖，然后解配置鎖，最后清除CPU保存的鎖。 進(jìn)一步地，所述步驟A中，預(yù)定義所述定時(shí)器重加鎖的過(guò)程具體包括 判斷CPU是否已經(jīng)上了鎖。如果沒(méi)上鎖，就異常退出，否則先依次解開(kāi)已 經(jīng)上的鎖，然后再依次加上請(qǐng)求的鎖，并保存新的鎖。 進(jìn)一步地，所述步驟C具體包括 更新CPU持有的鎖的類型；
判斷CPU持有的鎖和要更新的鎖的類型是否一致，如果一致，直接返回， 否則判斷CPU是否上鎖；
如果這個(gè)CPU原來(lái)沒(méi)有上鎖，通過(guò)調(diào)用定時(shí)器加鎖或應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加 鎖，直接加配置鎖和鏈表鎖；如果CPU已經(jīng)上了鎖，那么就通過(guò)調(diào)用定時(shí)器 重加鎖或應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖，保存原來(lái)持有的鎖到臨時(shí)變量，然后再加要 更新的鎖。
進(jìn)一步地，所述步驟D具體包括
恢復(fù)CPU持有的鎖的類型；
判斷CPU持有的鎖和要更新的鎖的類型是否一致，如果一致，直接返回， 否則判斷CPU是否上鎖；
如果CPU原來(lái)沒(méi)有鎖，那么就通過(guò)調(diào)用定時(shí)器解鎖或應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解 鎖，直接解配置鎖和鏈表鎖；如果CPU已經(jīng)上了鎖，那么就通過(guò)調(diào)用定時(shí)器重 加鎖或應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖，解CPU要更新的鎖，并且加原來(lái)持有的鎖。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種MIPS平臺(tái)下并行多核配置鎖的實(shí)現(xiàn)方法， 當(dāng)發(fā)生鎖重入問(wèn)題時(shí)，在事件響應(yīng)函數(shù)中首先調(diào)用notifier—upgrade—biglock—fun 鎖來(lái)加鎖或者更新到新的鎖，在事件響應(yīng)函數(shù)處理結(jié)束后，調(diào)用 notifier—restore—biglock—ftm鎖來(lái)解鎖或者恢復(fù)到以前加的鎖。通過(guò)本發(fā)明所述方法，使得多核體系結(jié)構(gòu)上的操作系統(tǒng)能夠具有良好的穩(wěn)定性、健壯性、擴(kuò)展 性、安全性和并行性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中，
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中， 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中， 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中， 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中， 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中， 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中， 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中， 圖9為本發(fā)明實(shí)施例中， 圖IO為本發(fā)明實(shí)施例中 圖11為本發(fā)明實(shí)施例中
鎖重入問(wèn)題的原理示意圖； 定義應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加鎖的流程示意圖； 定義應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖的流程示意圖； 定義應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖的流程示意圖 定義定時(shí)器加鎖的流程示意圖； 定義定時(shí)器解鎖的流程示意圖； 定義定時(shí)器重加鎖的流程示意圖； 事件響應(yīng)加鎖方法的流程示意圖； 事件響應(yīng)解鎖方法的流程示意圖。 快速路徑加鎖方法的流程示意圖。 快速路徑解鎖方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖來(lái)具體描述本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一 部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
本發(fā)明的核心思想是當(dāng)出現(xiàn)鎖重入問(wèn)題時(shí)，在加鎖過(guò)程中，把以前加的 鎖更新到新請(qǐng)求的鎖；在解鎖過(guò)程中，先解新加的鎖，再把以前加的鎖恢復(fù)加 上。另外，本發(fā)明在自定義的鎖中加了原子計(jì)數(shù)器，并通過(guò)原子計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn) 自定義的鎖的優(yōu)先級(jí)。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所述方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。
通常情況下，在多核CPU上分別運(yùn)行不同的系統(tǒng)/代碼，包括TOS和fastjath 兩部分。他們將通過(guò)不同的接口來(lái)訪問(wèn)防火墻配置和內(nèi)部鏈表資源。其中TOS要修改配置和鏈表資源所以上寫(xiě)鎖，而fastjath不需要修改配置所以只上配置 讀鎖。這里TOS上鎖部分最為復(fù)雜，包括systemjall(系統(tǒng)調(diào)用)、schedule (進(jìn) 程調(diào)度)、timer(定時(shí)器)、hook (數(shù)據(jù)包處理的HOOK點(diǎn))、notifier (事件響應(yīng))。 system—call(系統(tǒng)調(diào)用)用戶通過(guò)用戶接口來(lái)修改配置，這時(shí)需要加寫(xiě)鎖； schedule (進(jìn)程調(diào)度)systen^call加的寫(xiě)鎖，在執(zhí)行過(guò)程中可能被調(diào)度出進(jìn)程 隊(duì)列，這時(shí)需要先解鎖，調(diào)度進(jìn)來(lái)時(shí)需要再重新加鎖；timer(定時(shí)器)TOS中 的定時(shí)器會(huì)修改配置和鏈表，這時(shí)需要加配置和鏈表的讀/寫(xiě)鎖；hook(數(shù)據(jù)包 處理的HOOK點(diǎn))TOS系統(tǒng)中對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理需要讀配置和修改鏈表，這 時(shí)需要加配置讀鎖，鏈表寫(xiě)鎖；notifier (事件響應(yīng))事件響應(yīng)需要修改配置 和修改鏈表，這時(shí)需要加配置寫(xiě)鎖和鏈表寫(xiě)鎖。
其中，事件響應(yīng)處理過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)鎖重入現(xiàn)象，所謂鎖重入現(xiàn)象是 指， 一個(gè)notifier處理函數(shù)中又觸發(fā)了一個(gè)notifier事件，具體原理如圖l所示， 即，函數(shù)在訪問(wèn)需要保護(hù)的配置時(shí)，首先加了鎖；然后進(jìn)行處理工作，這時(shí)它 有可能又調(diào)用了這個(gè)函數(shù)本身，這時(shí)就出現(xiàn)了鎖重入問(wèn)題，鎖重入問(wèn)題實(shí)際上 是由遞歸調(diào)用引起的。這里我們遇到的是二次遞歸調(diào)用，所以在這里，我們只 處理二次遞歸調(diào)用引起的鎖重入問(wèn)題。
為了解決鎖重入問(wèn)題，在系統(tǒng)提供的基本的讀鎖、寫(xiě)鎖、自旋鎖的基礎(chǔ)上， 定義了多個(gè)鎖，包括app—enter—critical加鎖(應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加鎖)、 app—leave—critical解鎖(應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖)、app—reenter一caitical力口鎖(應(yīng)用 層系統(tǒng)調(diào)用重力口鎖)、timer—enter—critical力口鎖(定時(shí)器)力口鎖、timer—leave—critical 解鎖(定時(shí)器解鎖)、timer一reenter一critical加鎖(定時(shí)器重加鎖)，下面分別予 以說(shuō)明。
如圖2所示，圖2定義了一個(gè)app—enter—critical加鎖，在這個(gè)鎖里面有2 個(gè)原子計(jì)數(shù)器app—locks和app—wrconfig—locks,這2個(gè)原子計(jì)數(shù)器是用來(lái)實(shí)現(xiàn) 鎖的優(yōu)先級(jí)的，其中，app—locks是控制應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用和HOOK鎖之間的優(yōu) 先級(jí)的，而app—wrconfig_lock是控制應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用和快速路徑之間的優(yōu)先級(jí)的。
具體過(guò)程包括首先判斷這個(gè)CPU是否上了鎖，如杲已經(jīng)上了鎖就異常退 出，否則把2個(gè)原子計(jì)數(shù)器加1，試圖加配置鎖(即配置讀/寫(xiě)鎖)，如果加鎖成 功就試圖加鏈表鎖(即鏈表讀/寫(xiě)鎖)，如果加鎖成功就保存進(jìn)程持有的鎖和保 存CPU加的鎖，并返回。這個(gè)鎖是一個(gè)優(yōu)先級(jí)最高的鎖。
如圖3所示，圖3定義了一個(gè)app一leave—critical解鎖，在這個(gè)鎖里面也有2個(gè) 原子計(jì)數(shù)器app—1ocks和app—wrconfig—locks。應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖與應(yīng)用層系統(tǒng) 調(diào)用加鎖成對(duì)使用，其具體過(guò)程與圖2所示的過(guò)程相反，包括首先判斷這個(gè) CPU是否上鎖，如果已經(jīng)上了鎖就異常退出，否則解鏈表讀/寫(xiě)鎖，原子計(jì)^t器 app—wrconfig—locks減l;然后解配置讀/寫(xiě)鎖，并清除進(jìn)程持有的鎖和CPU加的 鎖，最后原子計(jì)數(shù)器app一locks減l。
如圖4所示，圖4定義了 一個(gè)應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用在已經(jīng)獲得鎖后又要加鎖的 app_reenter—caitical加鎖。這個(gè)鎖是用來(lái)解決鎖重入問(wèn)題的。在一個(gè)加鎖請(qǐng)求中 判斷如果這個(gè)CPU已經(jīng)加了鎖，那么我們就調(diào)用這個(gè)鎖。這個(gè)鎖首先判斷這個(gè) CPU是否已經(jīng)上了鎖，如果沒(méi)加鎖就異常退出。如果這個(gè)CPU上了鎖，就先依 次把已經(jīng)加的鎖解開(kāi)，然后再按新的需求依次加鎖。
如圖5所示，圖5定義了-個(gè)timer—enter一critica^。鎖。如果一個(gè)定時(shí)器要訪問(wèn) 配置和鏈表資源就需要加這個(gè)鎖，它的優(yōu)先級(jí)中等。具體定義過(guò)程可以為首 先把原子計(jì)數(shù)器app一wrconfig—locks加l,保證其他低優(yōu)先級(jí)的鎖不能獲得請(qǐng)求。 然后加配置讀/寫(xiě)鎖，加鏈表讀/寫(xiě)鎖，把原子計(jì)數(shù)器app一wrconfig—locks減l,保 存這個(gè)CPU加的鎖。
如圖6所示，圖6定義了一個(gè)timerjeave—critica解鎖。具體定義過(guò)程可以為 首先解鏈表讀/寫(xiě)鎖，然后解配置讀/寫(xiě)鎖，最后清除CPU保存的鎖。
如圖7所示，圖7定義了 一個(gè)定時(shí)器已經(jīng)獲得鎖后又要加鎖的 timer—reenter一critical加鎖。它首先判斷這個(gè)CPU是否已經(jīng)上了鎖。如果沒(méi)上鎖， 就異常退出。否則先依次解開(kāi)已經(jīng)上的鎖，然后在依次加上請(qǐng)求的鎖，并保存新的鎖。
以前面定義的6個(gè)鎖為基礎(chǔ)，再定義兩個(gè)大鎖， 一個(gè) notifier_upgrade—biglock—fUn鎖(事件響應(yīng)更新鎖)和 一 個(gè) notifier—restore—biglock—flm4貞(事4牛響應(yīng)'1"灰復(fù)4貞)。
在事件響應(yīng)處理過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生鎖重入問(wèn)題時(shí)，在事件響應(yīng)函數(shù)中首先調(diào) 用notifier—upgrade—biglock—ftin鎖來(lái)加鎖或者更新到新的鎖，在事件響應(yīng)函數(shù)處 理結(jié)束后，調(diào)用notifier—restore—biglock—fun鎖來(lái)解鎖或者恢復(fù)到以前加的鎖。 其中，事件響應(yīng)加鎖的具體處理過(guò)程如圖8所示，可以包括以下步驟 在事件響應(yīng)加鎖處理過(guò)程中，由于可能出現(xiàn)鎖重入問(wèn)題，所以在加鎖時(shí)首先 要記錄下每個(gè)CPU持有的鎖，并且更新這個(gè)CPU所持有的鎖。也就是說(shuō)，在事 件響應(yīng)加鎖過(guò)程中，調(diào)用事件響應(yīng)更新鎖，首先需要更新這個(gè)CPU持有的鎖的 類型，如果原來(lái)CPU持有的鎖和現(xiàn)在要更新的鎖的類型一致，那么就直接返回； 否則，判斷CPU是否上鎖，如果這個(gè)CPU原來(lái)沒(méi)有鎖，那么就通過(guò)調(diào)用 timer—enter—critical力口4貞或app—enter—critical力口4貞，直4妄力口酉己置和鏈表4貞；^t口果這 個(gè)CPU已經(jīng)上了鎖，那么就通過(guò)調(diào)用timer—reenter—critical重力口鎖或 app一reenteLcritical重加鎖，保存原來(lái)持有的鎖到臨時(shí)變量，然后再加要更新的 鎖。
事件響應(yīng)解鎖的具體處理過(guò)程如圖9所示，可以包括以下步驟 在事件響應(yīng)解鎖處理過(guò)程中，由于之前可能出現(xiàn)鎖重入問(wèn)題，所以在解鎖 時(shí)要根據(jù)之前記錄的CPU持有的鎖來(lái)做判斷。也就是說(shuō)，在事件響應(yīng)解鎖過(guò)程 中，調(diào)用事件響應(yīng)恢復(fù)鎖，首先需要判斷CPU持有的鎖和要更新的鎖是否一致， 如果CPU所持有的鎖和要更新的鎖的類型一致，那么就直接返回，否則判斷 CPU是否上鎖，如果CPU原來(lái)沒(méi)有鎖，那么就通過(guò)調(diào)用time—leave—critical解鎖 或app_leave—critical解鎖，直接解配置鎖和鏈表鎖；否則，就通過(guò)調(diào)用 timer—reente—critical重力口鎖'或app—reenter—critical重力口鎖:，解這個(gè)CPU要更#斤的 鎖，并且加原來(lái)持有的鎖。下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中涉及到的配置鎖的優(yōu)先級(jí)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。 圖10是快速路徑訪問(wèn)配置后的加鎖方法的流程示意圖，因?yàn)樵诩优渲面i之
前要等到原子計(jì)數(shù)器app一wrconfig—locks為0才能去加鎖，如果原子計(jì)數(shù)器 app_wrconfig—locks不為O，表明有其他的CPU已經(jīng)加了配置鎖，這樣我們就一 直等下去。通過(guò)這種方法就實(shí)現(xiàn)了配置鎖的優(yōu)先級(jí)。
具體的說(shuō)就是，在圖2中應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加鎖時(shí)，把a(bǔ)pp一wrconfig一locks 原子計(jì)數(shù)器加l，這時(shí)如果其他的快速路徑CPU要加鎖，那么他首先探測(cè) app_wrconfig—locks原子計(jì)數(shù)器是否為0 (現(xiàn)在為1 )，那么在圖10中快速路徑 在加鎖時(shí)就用一個(gè)while循環(huán)一直探測(cè)這個(gè)計(jì)數(shù)器是否為0。當(dāng)那個(gè)應(yīng)用層系 統(tǒng)調(diào)用解鎖后(圖3 )，就把a(bǔ)pp_wrconfig_locks減1,就等于0 了 。此時(shí)圖10 中的快速路徑CPU就探測(cè)到app—wrconfig—locks為0 ，就繼續(xù)后面的加鎖。這 樣就實(shí)現(xiàn)了鎖的優(yōu)先級(jí)。
圖ll是快速路徑訪問(wèn)配置后的解鎖方法的流程示意圖，與圖IO的加鎖方法 相對(duì)應(yīng)，解鎖不涉及優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題。
以上所述為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，這里，本發(fā)明所述方法可以只保護(hù)一種 資源，或者把要保護(hù)的資源細(xì)分成多個(gè)資源，然后用多個(gè)鎖保護(hù)這些資源。另 外，運(yùn)行在多核CPU上的系統(tǒng)可能不同可能有多于2個(gè)的系統(tǒng)/代碼段運(yùn)行在 多核CPU上，但他們可以并行訪問(wèn) 一些要保護(hù)的資源。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)生鎖重入問(wèn)題時(shí)，通過(guò)預(yù)定義的 notifier_upgrade—biglock一flm鎖和notifier—restore—biglock一fun鎖進(jìn)行力口鎖和解 鎖，在加鎖過(guò)程中，把以前加的鎖更新到新請(qǐng)求的鎖；在解鎖過(guò)程中，先解新 加的鎖，再把以前加的鎖恢復(fù)加上。另外，本發(fā)明在自定義的鎖中加了原子計(jì) 數(shù)器，并通過(guò)原子計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義的鎖的優(yōu)先級(jí)。通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例所述 方法，可以使多系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行在多核平臺(tái)上，可以使多系統(tǒng)安全、快 速、并行的訪問(wèn)共享資源，還可以使用戶的請(qǐng)求由高優(yōu)先級(jí)鎖保證得到及時(shí)響 應(yīng)。明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種MIPS平臺(tái)下并行多核配置鎖的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括步驟A根據(jù)系統(tǒng)提供的基本的鎖，預(yù)定義多個(gè)鎖，包括應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加鎖、應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖、應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖、定時(shí)器加鎖、定時(shí)器解鎖、定時(shí)器重加鎖；步驟B根據(jù)所述預(yù)定義的多個(gè)鎖，再定義兩個(gè)鎖事件響應(yīng)更新鎖和事件響應(yīng)恢復(fù)鎖；步驟C在事件響應(yīng)處理過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生鎖重入問(wèn)題時(shí)，在事件響應(yīng)函數(shù)中調(diào)用事件響應(yīng)更新鎖來(lái)加鎖或者更新到新的鎖；步驟D在事件響應(yīng)函數(shù)處理結(jié)束后，調(diào)用事件響應(yīng)恢復(fù)鎖來(lái)解鎖或者恢復(fù)到以前加的鎖。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述應(yīng)用 層系統(tǒng)調(diào)用加鎖中設(shè)置有兩個(gè)原子計(jì)數(shù)器，則預(yù)定義所述應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加鎖 的過(guò)程具體包括判斷CPU是否上了鎖，如果已經(jīng)上了鎖就異常退出，否則把兩個(gè)原子計(jì) 數(shù)器加1;試圖加配置鎖，當(dāng)確認(rèn)加配置鎖成功時(shí)，試圖加鏈表鎖； 當(dāng)確認(rèn)加鏈表鎖成功時(shí)，保存進(jìn)程持有的鎖和保存CPU加的鎖并返回， 否則解配置讀鎖，并重復(fù)試圖加配置鎖。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述應(yīng)用 層系統(tǒng)調(diào)用解鎖設(shè)置有兩個(gè)原子計(jì)數(shù)器，則預(yù)定義所述應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖的 過(guò)程具體包括判斷CPU是否上鎖，如果已經(jīng)上了鎖就異常退出，否則解鏈表鎖，原子計(jì) 數(shù)器app一wrconfigJocks減1;解配置鎖，并清除進(jìn)程持有的鎖和CPU加的鎖； 原子計(jì)數(shù)器app一locks減1 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述應(yīng)用層 系統(tǒng)調(diào)用重加鎖的預(yù)定義過(guò)程具體包括判斷CPU是否已經(jīng)上了鎖，如果沒(méi)加鎖就異常退出，否則先依次把已經(jīng)加 的鎖解開(kāi)，然后再按新的需求依次加鎖。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，預(yù)定義所 述定時(shí)器加鎖的過(guò)程具體包括原子計(jì)數(shù)器app—wrconfig一locks加l ，保證其他低優(yōu)先級(jí)的鎖不能獲得請(qǐng)求；依次加配置鎖和鏈表鎖；原子計(jì)數(shù)器app—wrconfigjocks減1 ，保存該CPU加的鎖。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，預(yù)定義所 述定時(shí)器解鎖的過(guò)程具體包括首先解鏈表鎖，然后解配置鎖，最后清除CPU保存的鎖。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，預(yù)定義所述 定時(shí)器重加鎖的過(guò)程具體包括判斷CPU是否已經(jīng)上了鎖。如果沒(méi)上鎖，就異常退出，否則先依次解開(kāi)已 經(jīng)上的鎖，然后再依次加上請(qǐng)求的鎖，并保存新的鎖。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟 C具體包括更新CPU持有的鎖的類型；判斷CPU持有的鎖和要更新的鎖的類型是否一致，如果一致，直接返回， 否則判斷CPU是否上鎖；如果這個(gè)CPU原來(lái)沒(méi)有上鎖，通過(guò)調(diào)用定時(shí)器加鎖或應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加 鎖，直接加配置鎖和鏈表鎖；如果CPU已經(jīng)上了鎖，那么就通過(guò)調(diào)用定時(shí)器 重加鎖或應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖，保存原來(lái)持有的鎖到臨時(shí)變量，然后再加要 更新的鎖。
9、根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟 D具體包括恢復(fù)CPU持有的鎖的類型；判斷CPU持有的鎖和要更新的鎖的類型是否一致，如果一致，直接返回， 否則判斷CPU是否上鎖；如果CPU原來(lái)沒(méi)有鎖，那么就通過(guò)調(diào)用定時(shí)器解鎖或應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解 鎖，直接解配置鎖和鏈表鎖；如果CPU已經(jīng)上了鎖，那么就通過(guò)調(diào)用定時(shí)器重 加鎖或應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖，解CPU要更新的鎖，并且加原來(lái)持有的鎖。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種MIPS平臺(tái)下并行多核配置鎖的實(shí)現(xiàn)方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的鎖重入問(wèn)題。所述方法包括根據(jù)系統(tǒng)提供的基本的鎖，預(yù)定義多個(gè)鎖，包括應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用加鎖、應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用解鎖、應(yīng)用層系統(tǒng)調(diào)用重加鎖、定時(shí)器加鎖、定時(shí)器解鎖、定時(shí)器重加鎖；根據(jù)所述預(yù)定義的多個(gè)鎖，再定義兩個(gè)鎖事件響應(yīng)更新鎖和事件響應(yīng)恢復(fù)鎖；在事件響應(yīng)處理過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生鎖重入問(wèn)題時(shí)，在事件響應(yīng)函數(shù)中調(diào)用事件響應(yīng)更新鎖來(lái)加鎖或者更新到新的鎖；在事件響應(yīng)函數(shù)處理結(jié)束后，調(diào)用事件響應(yīng)恢復(fù)鎖來(lái)解鎖或者恢復(fù)到以前加的鎖。通過(guò)本發(fā)明所述方法，使得多核體系結(jié)構(gòu)上的操作系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性、健壯性、擴(kuò)展性、安全性和并行性。
文檔編號(hào)G06F9/46GK101470627SQ20071030476
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者吳亞飚, 張宏君, 震 王 申請(qǐng)人:北京天融信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)有限公司