記錄生命週期的kref

kref是乙個引用計數器，它被巢狀進其它的結構中，記錄所巢狀結構的引用計數，並在計數清零時呼叫相應的清理函式。kref的原理和實現都非常簡單，但要想用好卻不容易，或者說kref被建立就是為了跟蹤複雜情況下地結構引用銷毀情況。所以這裡先介紹kref的實現，再介紹其使用規則。

kref的標頭檔案在include/linux/kref.h，實現在lib/kref.c。閒話少說，上**。

structkref ;

可以看到，kref的結構中就包含乙個atomic_t型別的計數值。atomic_t是原子型別，對其操作都要求是原子執行的，有專門的原子操作api執行，即使在多處理器間也保持原子性。使用atomic_t型別充當計數值，就省去了加鎖去鎖的過程。

voidkref_set(structkref *kref,intnum)

kref_set 設定kref的初始計數值。具體計數值設定由原子操作atomic_set完成。之後還有乙個smp_mb()是為了增加記憶體屏障，保證這一寫操作會在之後的讀寫操作完成之前完成。

voidkref_init(structkref *kref)

kref_init 初始化kref的計數值為1。

voidkref_get(structkref *kref)

kref_get遞增kref的計數值。

intkref_put(structkref *kref,void(*release)(structkref *kref))

return0;

}

kref_put遞減kref的計數值，如果計數值減為0，說明kref所指向的結構生命週期結束，會執行release釋放函式。

所以說kref的api很簡單，kref_init和kref_set基本都是初始時才會用到，平時常用的就是kref_get和kref_put。一旦在kref_put時計數值清零，立即呼叫結束函式。

kref設計得如此簡單，是為了能靈活地用在各種結構的生命週期管理中。要用好它可不簡單，好在documentation/kref.txt中為我們總結了一些使用規則，下面簡單翻譯一下。

對於那些用在多種場合，被到處傳遞的結構，如果沒有引用計數，bug幾乎總是肯定的事。所以我們需要kref。kref允許我們在已有的結構中方便地新增引用計數。

你可以以如下方式新增kref到你的資料結構中：

structmy_data ;

kref可以出現在你結構中的任意位置。

在分配kref後你必須初始化它，可以呼叫kref_init，把kref計數值初始為1。

structmy_data *data;

data = kmalloc(sizeof(*data), gfp_kernel);

if(!data)

return-enomem;

kref_init(&data->refcount);

初始化之後，kref的使用應該遵循以下三條規則：

1）如果你製造了乙個結構指標的非暫時性副本，特別是當這個副本指標會被傳遞到其它執行執行緒時，你必須在傳遞副本指標之前執行kref_get：

kref_put(&data->refcount);

2）當你使用完，不再需要結構的指標，必須執行kref_put。如果這是結構指標的最後乙個引用，release函式會被呼叫。如果**絕不會在沒有擁有引用計數的請求下去呼叫kref_get，在kref_put時就不需要加鎖。

kref_put(&data->refcount, data_release);

3）如果**試圖在還沒擁有引用計數的情況下就呼叫kref_get，就必須序列化kref_put和kref_get的執行。因為很可能在kref_get執行之前或者執行中，kref_put就被呼叫並把整個結構釋放掉了。

例如，你分配了一些資料並把它傳遞到其它執行緒去處理：

voiddata_release(structkref *kref)

voidmore_data_handling(void*cb_data)

intmy_data_handler(void)

. .dostuff with data here

. out:

kref_put(&data->refcount, data_release);

returnrv;

}

這樣做，無論兩個執行緒的執行順序是怎樣的都無所謂，kref_put知道何時資料不再有引用計數，可以被銷毀。kref_get()呼叫不需要加鎖，因為在my_data_handler中呼叫kref_get時已經擁有乙個引用。同樣地原因，kref_put也不需要加鎖。

要注意規則一中的要求，必須在傳遞指標之前呼叫kref_get。決不能寫下面的**：

task = kthread_run(more_data_handling, data, "more_data_handling"

);

if(task == err_ptr(-enomem))

else;

static

structmy_data *get_entry()

mutex_unlock(&mutex);

returnentry;

}static

voidrelease_entry(structkref *ref)

static

voidput_entry(structmy_data *entry)

如果你不想在整個釋放過程中都加鎖，kref_put的返回值就有用了。例如你不想在加鎖情況下呼叫kfree，你可以如下使用kref_put。

static

voidrelease_entry(structkref *ref)

static

voidput_entry(structmy_data *entry)

else

mutex_unlock(&mutex);

}

如果你在撤銷結構的過程中需要呼叫其它的需要較長時間的函式，或者函式也可能要獲取同樣地互斥鎖，這樣做就很有用了。但要注意在release函式中做完撤銷工作會使**看起來更整潔

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