Linux RCU机制：实现高并发操作的核心（linuxrcu机制）

Linux RCU机制：实现高并发操作的核心

LinuxRCU，全称为Read-Copy-Update(读-拷贝-更新)，是一种和Linux内核极其相关的高并发操作机制。在内核操作过程中，会有多个进程同时处理同一个线程，如果不使用RCU机制，这样的操作会引发大量的死锁，如果使用RCU机制，就可以有效的避免死锁，使用RCU使得内核可以更快更完整的处理，而不会对前台进行造成任何影响。

Linux RCU机制由三个部分组成：Read、Copy、Update，即读取，拷贝，更新。操作过成如下：在不断以某种方式修改内核结构和参数时，先从这个内核中读取当前所有的内容并拷贝到另一个空间中，拷贝完成后，即可在另一空间中对内核进行更新，等更新完成后，再将更新后的内核拷贝回原来的位置，以此实现数据的读取，拷贝，更新都是一个空闲的过程，因此不会影响前台的操作，可以实现灵活的数据重组，提升内核的安全，减少死锁等等。

LinuxRCU机制的关键是同步，假设有两个线程同时访问一个内核：线程1在另一个线程2完成操作之前就开始操作；比如在线程1执行了操作ア时，线程2在操作前执行一次barrier，保证线程2改变数据时，线程1接收到这个改变，避免了死锁。

以Reader-Writer Barrier为例，下面是一段Linux内核构建Reader-Writer Barrier的快捷写法：

static struct rw_semaphore rw_sem;
void reader_enter(void)
{
 down_read(&rw_sem);
}
void reader_exit(void)
{
 up_read(&rw_sem);
}
void writer_enter(void)
{
 down_write(&rw_sem);
}
void writer_exit(void)
{
 up_write(&rw_sem);
}

从上面的代码中可以看出，使用Reader-Writer Barrier可以有效的避免死锁，从而提高整个系统的并发能力。

总之，Linux RCU机制是实现高并发操作的核心，它基于Reader-Writer Barrier构建高精度异步锁，可以有效的保护系统的数据完整性，从而提高系统的前台性能。