---
title: Глава 2. Замечания по блокировке
authors: 
---

[[locking]]
= Замечания по блокировке
:doctype: book
:toc: macro
:toclevels: 1
:icons: font
:sectnums:
:sectnumlevels: 6
:sectnumoffset: 2
:partnums:
:source-highlighter: rouge
:experimental:

ifdef::env-beastie[]
ifdef::backend-html5[]
:imagesdir: ../../../../images/{images-path}
endif::[]
ifndef::book[]
include::shared/authors.adoc[]
include::shared/mirrors.adoc[]
include::shared/releases.adoc[]
include::shared/attributes/attributes-{{% lang %}}.adoc[]
include::shared/{{% lang %}}/teams.adoc[]
include::shared/{{% lang %}}/mailing-lists.adoc[]
include::shared/{{% lang %}}/urls.adoc[]
toc::[]
endif::[]
ifdef::backend-pdf,backend-epub3[]
include::../../../../../shared/asciidoctor.adoc[]
endif::[]
endif::[]

ifndef::env-beastie[]
toc::[]
include::../../../../../shared/asciidoctor.adoc[]
endif::[]

_Эта глава поддерживается проектом FreeBSD SMP Next Generation Project. Комментарии и пожелания направляйте в link:{freebsd-smp}._

Этот документ описывает механизм блокировки, используемый в ядре FreeBSD для обеспечения эффективной поддержки нескольких процессоров в ядре. Блокировку можно рассматривать с нескольких точек зрения. Структуры данных могут быть защищены с помощью блокировок mutex или man:lockmgr[9]. Несколько переменных защищены просто в силу атомарности используемых для доступа к ним операций.

[[locking-mutexes]]
== Мьютексы

Мьютекс (mutex) - это просто блокировка, используемая для реализации гарантированной исключительности. В частности, в каждый момент времени мьютексом может владеть только один объект. Если какой-то объект хочет получить мьютекс, который уже кто-то занял, он должен дождаться момента его освобождения. В ядре FreeBSD владельцами мьютексов являются процессы.

Мьютексы могут быть затребованы рекурсивно, но предполагается, что они занимаются на короткое время. В частности, владельцу мьютекса нельзя выдерживать паузу. Если вам нужно выполнить блокировку на время паузы, используйте блокировку через man:lockmgr[9].

Каждый мьютекс имеет несколько представляющих интерес характеристик:

Имя переменной::
Имя переменной [type]#struct mtx# в исходных текстах ядра.

Логическое имя::
Имя мьютекса, назначенное ему через `mtx_init`. Это имя выводится в сообщениях трассировки KTR и диагностических предупреждающих и ошибочных сообщениях и используется для идентификации мьютексов в отладочном коде.

Тип::
Тип мьютекса в терминах флагов [constant]#MTX_*#. Значение каждого флага связано с его смыслом так, как это описано в man:mutex[9].

[constant]#MTX_DEF#:::
Sleep-мьютекс

[constant]#MTX_SPIN#:::
Spin-мьютекс

[constant]#MTX_RECURSE#:::
Этому мьютексу разрешается блокировать рекурсивно.

Защиты::
Список структур данных или членов структур данных, которые защищает этот мьютекс. Для членов структур данных имя будет в форме . члена структуры/.

Зависимые функции::
Функции, которые можно вызвать, если этот мьютекс занят.

.Список мьютексов
[cols="15%,10%,10%,55%,20%", frame="all", options="header"]
|===
| Variable Name
| Logical Name
| Type
| Protectees
| Dependent Functions

|sched_lock
|"sched lock"
|`MTX_SPIN` \| `MTX_RECURSE`
|`_gmonparam`, `cnt.v_swtch`, `cp_time`, `curpriority`, `mtx`.`mtx_blocked`, `mtx`.`mtx_contested`, `proc`.`p_procq`, `proc`.`p_slpq`, `proc`.`p_sflag`, `proc`.`p_stat`, `proc`.`p_estcpu`, `proc`.`p_cpticks` `proc`.`p_pctcpu`, `proc`.`p_wchan`, `proc`.`p_wmesg`, `proc`.`p_swtime`, `proc`.`p_slptime`, `proc`.`p_runtime`, `proc`.`p_uu`, `proc`.`p_su`, `proc`.`p_iu`, `proc`.`p_uticks`, `proc`.`p_sticks`, `proc`.`p_iticks`, `proc`.`p_oncpu`, `proc`.`p_lastcpu`, `proc`.`p_rqindex`, `proc`.`p_heldmtx`, `proc`.`p_blocked`, `proc`.`p_mtxname`, `proc`.`p_contested`, `proc`.`p_priority`, `proc`.`p_usrpri`, `proc`.`p_nativepri`, `proc`.`p_nice`, `proc`.`p_rtprio`, `pscnt`, `slpque`, `itqueuebits`, `itqueues`, `rtqueuebits`, `rtqueues`, `queuebits`, `queues`, `idqueuebits`, `idqueues`, `switchtime`, `switchticks`
|`setrunqueue`, `remrunqueue`, `mi_switch`, `chooseproc`, `schedclock`, `resetpriority`, `updatepri`, `maybe_resched`, `cpu_switch`, `cpu_throw`, `need_resched`, `resched_wanted`, `clear_resched`, `aston`, `astoff`, `astpending`, `calcru`, `proc_compare`

|vm86pcb_lock
|"vm86pcb lock"
|`MTX_DEF`
|`vm86pcb`
|`vm86_bioscall`

|Giant
|"Giant"
|`MTX_DEF` \| `MTX_RECURSE`
|nearly everything
|lots

|callout_lock
|"callout lock"
|`MTX_SPIN` \| `MTX_RECURSE`
|`callfree`, `callwheel`, `nextsoftcheck`, `proc`.`p_itcallout`, `proc`.`p_slpcallout`, `softticks`, `ticks`
|
|===

[[locking-sx]]
== Разделяемые эксклюзивные блокировки

Эти блокировки обеспечивают базовый тип функциональности - на чтение/запись и могут поддерживаться процессами, находящимся в состоянии ожидания. На текущий момент они реализованы в man:lockmgr[9].

.Список разделяемых эксклюзивных блокировок
[cols="1,1", options="header"]
|===
| Имя переменной
| Защиты

|`allproc_lock`
|`allproc` `zombproc` `pidhashtbl` `proc`.`p_list` `proc`.`p_hash` `nextpid`

|`proctree_lock`
|`proc`.`p_children` `proc`.`p_sibling`
|===

[[locking-atomic]]
== Атомарно защищенные переменные

Переменной, защищенной атомарно, является особая переменная, которая не защищается явной блокировкой. Вместо этого для доступа к данным переменных используются специальные атомарные операции, как описано в man:atomic[9]. Лишь несколько переменных используются таким образом, хотя другие примитивы синхронизации, такие как мьютексы, реализованы с атомарно защищенными переменными.

* `mtx`.`mtx_lock`
