read_seqbegin 函数的作用与用法
read_seqbegin 是 Linux 内核中的一个函数，用于在内核实现轻量级的读写同步机制时读取序列锁（sequence lock）的状态。序列锁是一种适合读多写少的场景的锁机制，允许多个读取者并发读取，同时通过序列号来检测写入操作是否在进行，从而保证读取数据的一致性。
函数原型
unsigned read_seqbegin(const seqlock_t *lock);
lock：指向一个seqlock_t类型的序列锁结构体。- 返回值：返回当前的序列号，供随后的数据读取和一致性检测使用。
作用
read_seqbegin 用于读取序列锁的当前序列号。序列锁在写操作进行时会增加序列号，以标识写入的开始和结束。读者通过读取该序列号并在整个读操作过程中反复检查该序列号的变化，来判断是否有写入操作在进行。
用法
read_seqbegin 通常与 read_seqretry 函数结合使用，以确保读取的数据一致。
使用场景包括：
- 读者读取共享数据之前调用
read_seqbegin获取当前的序列号。 - 在读取完共享数据之后，调用
read_seqretry来检测读取的过程中是否有写者在操作数据。 - 如果
read_seqretry返回true，则表明读取的数据可能不一致，通常需要重新进行读取。
示例代码
#include <linux/seqlock.h>seqlock_t my_seqlock;
int shared_data1, shared_data2;void reader_function(void)
{unsigned seq;int data1, data2;do {// 读取开始，记录序列号seq = read_seqbegin(&my_seqlock);// 读取共享数据data1 = shared_data1;data2 = shared_data2;} while (read_seqretry(&my_seqlock, seq)); // 检查序列号是否发生变化// 使用读取到的数据printk("Read data1: %d, data2: %d\n", data1, data2);
}void writer_function(void)
{write_seqlock(&my_seqlock);// 修改共享数据shared_data1++;shared_data2++;write_sequnlock(&my_seqlock);
}
关键点
- 读多写少：序列锁适用于读操作频繁而写操作少的情况，因为它允许多个读取者同时读取而不需要上锁。
- 检测一致性：
read_seqretry会通过检查当前序列号与read_seqbegin记录的序列号是否相同来判断写操作是否发生。 - 写操作的互斥：写者必须使用
write_seqlock和write_sequnlock来确保在写操作期间序列号变化，以便通知读者。
注意事项
- 序列锁的序列号通常为偶数，写入时加 1（变成奇数），写入完成后再加 1（恢复为偶数）。
- 读者在读取时无需上锁，但需要确保数据读取一致性。如果写操作正在进行，读者会重新读取数据。
- 序列锁不适用于睡眠的上下文，因为写者在写入期间需要阻塞所有读者，序列号可能在读取期间发生变化。
这种机制非常适合内核中对性能敏感的场景，特别是在数据读取比写入频繁得多的情况下。
