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author | Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> | 2021-05-24 10:40:17 +0800 |
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committer | Jonathan Corbet <corbet@lwn.net> | 2021-05-27 10:12:23 -0600 |
commit | 8de8fe4f5db6b6bdaf23977f4d165f8c4e94f4ce (patch) | |
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parent | 811c3c4723cc2309654c58e8615c775d41ac53ef (diff) | |
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docs/zh_CN: add core api local_ops.rst translation
Translate Documentation/core-api/local_ops.rst into Chinese.
Signed-off-by: Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>
Reviewed-by: Wu XiangCheng <bobwxc@email.cn>
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Signed-off-by: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
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-rw-r--r-- | Documentation/translations/zh_CN/core-api/index.rst | 3 | ||||
-rw-r--r-- | Documentation/translations/zh_CN/core-api/local_ops.rst | 194 |
2 files changed, 195 insertions, 2 deletions
diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/core-api/index.rst b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/index.rst index 90c9a72a4b0e..4b7efb7edb18 100644 --- a/Documentation/translations/zh_CN/core-api/index.rst +++ b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/index.rst @@ -66,11 +66,10 @@ Linux如何让一切同时发生。 详情请参阅 irq/index refcount-vs-atomic - + local_ops Todolist: - local_ops padata ../RCU/index diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/core-api/local_ops.rst b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/local_ops.rst new file mode 100644 index 000000000000..ee67379b6869 --- /dev/null +++ b/Documentation/translations/zh_CN/core-api/local_ops.rst @@ -0,0 +1,194 @@ +.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst + +:Original: Documentation/core-api/local_ops.rst +:Translator: Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn> + +.. _cn_local_ops: + + +======================== +本地原子操作的语义和行为 +======================== + +:作者: Mathieu Desnoyers + + +本文解释了本地原子操作的目的,如何为任何给定的架构实现这些操作,并说明了 +如何正确使用这些操作。它还强调了在内存写入顺序很重要的情况下,跨CPU读取 +这些本地变量时必须采取的预防措施。 + +.. note:: + + 注意,基于 ``local_t`` 的操作不建议用于一般内核操作。请使用 ``this_cpu`` + 操作来代替使用,除非真的有特殊目的。大多数内核中使用的 ``local_t`` 已 + 经被 ``this_cpu`` 操作所取代。 ``this_cpu`` 操作在一条指令中结合了重 + 定位和类似 ``local_t`` 的语义,产生了更紧凑和更快的执行代码。 + + +本地原子操作的目的 +================== + +本地原子操作的目的是提供快速和高度可重入的每CPU计数器。它们通过移除LOCK前 +缀和通常需要在CPU间同步的内存屏障,将标准原子操作的性能成本降到最低。 + +在许多情况下,拥有快速的每CPU原子计数器是很有吸引力的:它不需要禁用中断来保护中 +断处理程序,它允许在NMI(Non Maskable Interrupt)处理程序中使用连贯的计数器。 +它对追踪目的和各种性能监测计数器特别有用。 + +本地原子操作只保证在拥有数据的CPU上的变量修改的原子性。因此,必须注意确保只 +有一个CPU写到 ``local_t`` 的数据。这是通过使用每CPU的数据来实现的,并确 +保我们在一个抢占式安全上下文中修改它。然而,从任何一个CPU读取 ``local_t`` +数据都是允许的:这样它就会显得与所有者CPU的其他内存写入顺序不一致。 + + +针对特定架构的实现 +================== + +这可以通过稍微修改标准的原子操作来实现:只有它们的UP变体必须被保留。这通常 +意味着删除LOCK前缀(在i386和x86_64上)和任何SMP同步屏障。如果架构在SMP和 +UP之间没有不同的行为,在你的架构的 ``local.h`` 中包括 ``asm-generic/local.h`` +就足够了。 + +通过在一个结构体中嵌入一个 ``atomic_long_t`` , ``local_t`` 类型被定义为 +一个不透明的 ``signed long`` 。这样做的目的是为了使从这个类型到 +``long`` 的转换失败。该定义看起来像:: + + typedef struct { atomic_long_t a; } local_t; + + +使用本地原子操作时应遵循的规则 +============================== + +* 被本地操作触及的变量必须是每cpu的变量。 + +* *只有* 这些变量的CPU所有者才可以写入这些变量。 + +* 这个CPU可以从任何上下文(进程、中断、软中断、nmi...)中使用本地操作来更新 + 它的local_t变量。 + +* 当在进程上下文中使用本地操作时,必须禁用抢占(或中断),以确保进程在获得每 + CPU变量和进行实际的本地操作之间不会被迁移到不同的CPU。 + +* 当在中断上下文中使用本地操作时,在主线内核上不需要特别注意,因为它们将在局 + 部CPU上运行,并且已经禁用了抢占。然而,我建议无论如何都要明确地禁用抢占, + 以确保它在-rt内核上仍能正确工作。 + +* 读取本地cpu变量将提供该变量的当前拷贝。 + +* 对这些变量的读取可以从任何CPU进行,因为对 “ ``long`` ”,对齐的变量的更新 + 总是原子的。由于写入程序的CPU没有进行内存同步,所以在读取 *其他* cpu的变 + 量时,可以读取该变量的过期副本。 + + +如何使用本地原子操作 +==================== + +:: + + #include <linux/percpu.h> + #include <asm/local.h> + + static DEFINE_PER_CPU(local_t, counters) = LOCAL_INIT(0); + + +计数器 +====== + +计数是在一个signed long的所有位上进行的。 + +在可抢占的上下文中,围绕本地原子操作使用 ``get_cpu_var()`` 和 +``put_cpu_var()`` :它确保在对每个cpu变量进行写访问时,抢占被禁用。比如 +说:: + + local_inc(&get_cpu_var(counters)); + put_cpu_var(counters); + +如果你已经在一个抢占安全上下文中,你可以使用 ``this_cpu_ptr()`` 代替:: + + local_inc(this_cpu_ptr(&counters)); + + + +读取计数器 +========== + +那些本地计数器可以从外部的CPU中读取,以求得计数的总和。请注意,local_read +所看到的跨CPU的数据必须被认为是相对于拥有该数据的CPU上发生的其他内存写入来 +说不符合顺序的:: + + long sum = 0; + for_each_online_cpu(cpu) + sum += local_read(&per_cpu(counters, cpu)); + +如果你想使用远程local_read来同步CPU之间对资源的访问,必须在写入者和读取者 +的CPU上分别使用显式的 ``smp_wmb()`` 和 ``smp_rmb()`` 内存屏障。如果你使 +用 ``local_t`` 变量作为写在缓冲区中的字节的计数器,就会出现这种情况:在缓 +冲区写和计数器增量之间应该有一个 ``smp_wmb()`` ,在计数器读和缓冲区读之间 +也应有一个 ``smp_rmb()`` 。 + +下面是一个使用 ``local.h`` 实现每个cpu基本计数器的示例模块:: + + /* test-local.c + * + * Sample module for local.h usage. + */ + + + #include <asm/local.h> + #include <linux/module.h> + #include <linux/timer.h> + + static DEFINE_PER_CPU(local_t, counters) = LOCAL_INIT(0); + + static struct timer_list test_timer; + + /* IPI called on each CPU. */ + static void test_each(void *info) + { + /* Increment the counter from a non preemptible context */ + printk("Increment on cpu %d\n", smp_processor_id()); + local_inc(this_cpu_ptr(&counters)); + + /* This is what incrementing the variable would look like within a + * preemptible context (it disables preemption) : + * + * local_inc(&get_cpu_var(counters)); + * put_cpu_var(counters); + */ + } + + static void do_test_timer(unsigned long data) + { + int cpu; + + /* Increment the counters */ + on_each_cpu(test_each, NULL, 1); + /* Read all the counters */ + printk("Counters read from CPU %d\n", smp_processor_id()); + for_each_online_cpu(cpu) { + printk("Read : CPU %d, count %ld\n", cpu, + local_read(&per_cpu(counters, cpu))); + } + mod_timer(&test_timer, jiffies + 1000); + } + + static int __init test_init(void) + { + /* initialize the timer that will increment the counter */ + timer_setup(&test_timer, do_test_timer, 0); + mod_timer(&test_timer, jiffies + 1); + + return 0; + } + + static void __exit test_exit(void) + { + del_timer_sync(&test_timer); + } + + module_init(test_init); + module_exit(test_exit); + + MODULE_LICENSE("GPL"); + MODULE_AUTHOR("Mathieu Desnoyers"); + MODULE_DESCRIPTION("Local Atomic Ops"); |