rcu bh 什么意思 性能优化：解析 RCU 和 bh 机制

1、rcu bh 是什么

首先，RCU 表示"Read-Copy-Update"(阅读-复制-更新)，是一种用来保护共享内存数据结构同时不阻塞读操作的机制。RCU机制使得读操作在共享内存数据结构被更新时可以不阻塞，而牺牲的是写操作性能的一部分。rcu_bh 表示的是运行在软件中断上下文中的RCU机制，主要是处理用户中断的一种机制。

在 Linux 内核中，RCU既表示一种机制，也表示一个钩子函数，在实现中，RCU机制添加了以下几个机制：

• rcu_read_lock/rcu_read_unlock函数
• synchronize_rcu函数
• call_rcu函数

2、rcu_bh 机制原理

rcu_bh 机制主要解决了如何在用户中断上下文中调用RCU读取者作为回调函数的问题。在用户中断上下文中，禁止调用 rcu_read_lock/rcu_read_unlock 这种读取者机制，因为可能阻塞内核、用户进程或者等待时间过长。

rcu_bh 采用将回调函数挂在 bh 队列中的方法，这样，当内核进入软中断时，会首先处理 bh 队列，在 bh 的处理过程中顺带地调用 rcu_bh 回调函数。这样实现了在用户中断上下文中调用 rcu read 的操作。

3、rcu_bh 机制的应用

rcu_bh 机制主要应用在需要保证实时性的内核子系统中。例如，在网络数据包传输过程中，需要保证内核响应和处理时间尽可能短。在这种情况下，采用 rcu_bh 机制可以高效地进行RCU读操作，从而提高数据包处理的实时性。

此外，很多内核网络驱动程序也使用了 rcu_bh 机制来更新共享数据结构，以避免阻塞内核的写操作。

4、rcu_bh 与其他机制的比较

在 Linux 内核中，还有其他一些读写锁机制，例如spinlock，rw_semaphore等，这些锁机制的原理和作用与RCU机制有所不同。相对于这些读写锁机制而言，RCU机制适用于大多数读操作，而在写操作上，RCU机制的性能相对较差。因此，在具体实现时，需要根据实际情况选择采用何种机制。