[라즈베리파이] 동기화 - 스핀락(spinlock): spin_lock() 함수 분석

스핀락을 획득할 때 쓰는 spin_lock()와 함수의 선언부를 봅시다.

static __always_inline void spin_lock(spinlock_t *lock);

입력 인자는 포인터 타입 lock 변수이며 spinlock_t 구조체입니다. lock이란 변수가 가르키는 메모리 공간에 스핀락 인스턴스가 있는 겁니다.

 함수 선언부가 void이니 반환 값은 없습니다. __always_inline 매크로로 선언했으니 커널 함수 내에서 자주 호출되는 함수임을 알 수 있습니다.

다음은 스핀락을 해제할 때 쓰는 spin_unlock()와 함수의 선언부를 봅시다.

static __always_inline void spin_unlock(spinlock_t *lock);

spin_lock() 함수와 마찬가지로, 입력 인자는 포인터 타입 lock 변수이며 spinlock_t 구조체입니다. 함수 선언부가 void이니 반환 값은 없습니다. 

 

* 유튜브 강의 동영상도 있으니 같이 들으면 좋습니다.

"혹시 궁금한 점이 있으면 댓글로 질문 남겨주세요. 아는 한 성실히 답변 올려드리겠습니다!" 

Thanks,

Austin Kim([e-mail])

#Reference(커널 동기화)

커널 동기화 기본 개념 소개

   임계영역(Critical Section)과 레이스 컨디션이란    

   레이스 컨디션은 왜 발생할까?     

   레이스 컨디션 커널 패치    

레이스 발생 동작 확인

   유저 프로세스 시스템 콜 호출 시 레이스 컨디션    

   커널 프로세스 레이스 컨디션    

   인터럽트 발생으로 레이스 컨디션 발생    

커널 동기화 기법 소개

   스핀락과 뮤텍스 기법 소개     

   스핀락과 뮤텍스 기법 차이점 알아보기   

스핀락

   스핀락의 특징은 무엇인가    

   스핀락 자료구조 알아보기    

   스핀락을 쓰는 예제 코드 살펴보기   

   스핀락 처리 흐름도 알아보기    

   spin_lock() 함수 인라인 어셈블리 코드 분석   

   spin_lock() 함수 어셈블리 코드 분석    

   spin_unlock() 함수 분석    

   스핀락 플러그인 함수: spin_lock_irq()/spin_unlock_irq()  

   스핀락 플러그인 함수: spin_lock_irqsave()/spin_unlock_irqrestore

뮤텍스란

   뮤텍스의 기본 개념 소개하기   

   뮤텍스 fastpath 동작    

   뮤텍스 slowpath: mutex_lock() 함수 분석  

   뮤텍스 slowpath: mutex_unlock() 함수 분석   

커널 동기화 디버깅

   스핀락 디버깅    

   뮤텍스 디버깅   

# Reference: For more information on 'Linux Kernel';

디버깅을 통해 배우는 리눅스 커널의 구조와 원리. 1

http://www.yes24.com/Product/Goods/90085976

https://wikibook.co.kr/linux-kernel-1/

디버깅을 통해 배우는 리눅스 커널의 구조와 원리. 2

http://www.yes24.com/Product/Goods/90087307

https://wikibook.co.kr/linux-kernel-2/

Thanks,

Austin Kim

repository:

http://rousalome.egloos.com/10025741

덧글

[조용한 에스키모]

안녕하세요. 책 2개다 사서 아주 잘보고 있습니다! 질문이 있을때 마다 바로바로 해야 되는데 아무래도 책을 한번더 봐야할 것 같습니다. 한번에 소화될 내용들도 아니고 ㅎㅎ

계속 드는 의문인데 함수를 감싸고 구현부도 없이 이름만 바뀌고하는 이유를 알 수 있을까요? 초보자에게 설명해봤자 의미가 없는 질문일수는 있는데 계속 궁금해서 여쭤보고 싶네요 ㅎㅎ

[AustinKim]

먼저, 책을 진지하게 읽어주셔서 감사합니다.
아래와 같이 질문을 주셨는데요;

* '함수를 감싸고 구현부도 없이 이름만 바뀌고하는 이유를 알 수 있을까요?'

조금 더 구체적인 예시를 들어주시면 확인 후 답을 드릴 수 있을 것 같습니다.
감사합니다.

[AustinKim]

...

[조용한 에스키모]

넵, 좀전에 보던거 하나 예시로 드리면
spin_lock()이 구현부 없이 raw_spin_lock()을 감싸고, raw_spin_lock()이 _raw_spin_lock()으로 치환되고 실제 구현되는 부분은 __raw_spin__lock에 있는데 이런 경우가 여러번 보니 계속 궁금해지네요 ㅎㅎ
언더바가 들어가면 커널 함수라고 배웠던것 같은데 언더바 하나일 때 둘일때도 어떤 룰이 있을까요?

[AustinKim]

언더바가 하나나 둘인 경우도, 마찬가지로 커널 내부 코어 함수에서 호출됩니다.

[조용한 에스키모]

아... 그리고 C코드로도 표현이 되는데 굳이 arch_spin_lock 구현부를 어셈블리어로 작성한 것은 스핀락을 빨리 처리하려고 한건가요?

[AustinKim]

어셈블리 명령어로 코드를 구성하면, 말씀하신대로 더 빠른 속도로 코드가 수행됩니다.
참고로, arch_ 라는 접두사가 붙은 함수들은 아키텍처(arm, arm64, x86, riscv)에 의존적인 동작을 수행합니다.