【操作系统百科】Linux 内核内存模型
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内容提要
内核并发代码中的READ_ONCE、smp_mb()等原语是确保正确性的基础。Linux内核内存模型（LKMM）有助于理解这些原语，防止编译器和CPU重排引发的并发错误。使用标记访问和屏障原语可以确保共享变量的正确访问。litmus测试和herd7工具可用于形式化验证并发代码的正确性，volatile不应用于内核同步。
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关键要点
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READ_ONCE、smp_mb()等原语是内核并发代码正确性的基石。
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Linux内存模型（LKMM）帮助理解并发代码中的原语，防止编译器和CPU重排引发的错误。
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使用标记访问（READ_ONCE/WRITE_ONCE）和屏障原语（smp_mb等）确保共享变量的正确访问。
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volatile不应在内核中用于同步，因为它只防止编译器优化，不提供CPU屏障。
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litmus测试和herd7工具可用于形式化验证并发代码的正确性。
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延伸问答
Linux内核内存模型的主要作用是什么？
Linux内核内存模型（LKMM）帮助理解并发代码中的原语，防止编译器和CPU重排引发的错误。
READ_ONCE和WRITE_ONCE的作用是什么？
READ_ONCE和WRITE_ONCE用于防止编译器优化和拆分读写，确保共享变量的正确访问。
为什么volatile不适合用于内核同步？
volatile只防止编译器优化，不提供CPU屏障，因此不应在内核中用于同步。
如何使用litmus测试和herd7工具验证并发代码的正确性？
开发者可以编写litmus测试，使用herd7工具执行，枚举所有可能的执行序以判断是否存在违反。
内存屏障原语的作用是什么？
内存屏障原语如smp_mb()确保前面的读写操作在后面的读写操作之前完成，防止重排。
LKMM如何帮助开发者理解并发代码？
LKMM定义了内核并发的内存序语义，帮助开发者理解如何正确使用原语以避免并发错误。
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