【ARM 嵌入式 编译系列 4 -- GCC 编译属性 __read_mostly 详细介绍】

文章目录

• • [__read_mostly 介绍](#__read_mostly 介绍)
  • • [__read_mostly 在 linux 中的使用](#__read_mostly 在 linux 中的使用)
    • [.data.read_mostly 介绍](#.data.read_mostly 介绍)

__read_mostly 介绍

__read_mostly 是一个在Linux内核编程中用到的宏定义，这是一个gcc编译器的属性，用于告诉编译器此变量主要用于读取，很少进行写入，最好将此变量放在具有相同特性的变量附近。使用这个宏可以优化程序在运行时的缓存性能，因为处理器会缓存经常读取的部分。

这个宏在arm gcc中和其他平台的gcc编译器中都有同样的作用。

以下是一个简单的使用示例：

static int __read_mostly my_variable = 0;

在这个示例中，my_variable 被声明为一个主要用于读取的静态变量。这意味着在大多数情况下，my_variable 的值将被读取，而不是写入。通过这种方式，编译器可以进行一些优化，提高代码执行的效率。

__read_mostly 在 linux 中的使用

在 arch/arm/kernel/process.c 中有如下定义：

unsigned logn stack_chk_guard __read_mostly

参考网上资料了解到 __read_mostly 修饰的变量放在定义为存放在 .data.read_mostly 段中。

#if defined(CONFIG_X86) || defined(CONFIG_SPARC64)
#define __read_mostly __attribute__((__section__(".data.read_mostly")))
#else
#define __read_mostly
#endif

Linux 内核被加载时，__read_mostly 修饰的数据将自动被存放到 Cache 中，以提高整个系统的执行效率。

如果所在的平台 没有 Cache，或者虽然有Cache，但并不提供存放数据的接口(也就是并不允许人工放置数据在Cache中) ，这样定义为 __read_mostly类型的数据将不能存放在Linux内核中，甚至也不能够被加载到系统内存去执行，将造成Linux 内核启动失败。

解决的方法有两种:

• 修改 include/asm/cache.h 中的 __ready_mostly 定义为：#define __read_mostly
• 修改 arch/xxx/kernel/vmlinux.S，将 .data.read_mostly 段的位置到实际内存空间中去，例如放置在 .data 段之后等等。

.data.read_mostly 介绍

.data.read_mostly 是Linux内核中的一个特殊的数据段。这个段用于存放被__read_mostly宏标记的变量。这些变量主要用于读取，很少进行写入，所以将它们放在同一个区域可以优化处理器的缓存性能。

在Linux内核编译过程中，GCC编译器会根据__read_mostly宏的标记，将对应的变量放在.data.read_mostly数据段中。这样，处理器在进行内存访问时，可以把这个段的数据预先加载到缓存中，从而提高访问效率。

需要注意的是，使用__read_mostly标记并不意味着这个变量永远不会被写入，而只是一个优化建议，指示编译器这个变量在大部分时间里是被读取的，写入操作相对较少。