Linux设备驱动中的并发控制

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产生竞态的情况：

(1)对称多处理器(SMP)的多个CPU

(2)单CPU的进程与抢占它的进程

(3)中断与进程之间

解决竞态途径：互斥访问

临界区：访问共享资源的代码区

互斥途径：中断屏蔽、原子操作、自旋锁、信号量、互斥体

中断屏蔽

local_irq_disable() /*屏蔽中断*/
... 

critical section /*临界区 */
... 

local_irq_enable() /*开中断 */

中断屏蔽只能禁止和使能本CPU内的中断，不能解决SMP多CPU的竞态问题，不推荐使用。

/*禁止中断的操作以外，保存目前 CPU 的中断位信息*/

local_irq_save（flags）

local_irq_restore（flags）

/*只禁止中断的底半部*/

local_bh_disable()

local_bh_enable()

原子操作

1．设置原子变量的值 

void atomic_set(atomic_t *v, int i); //设置原子变量的值为 i 

atomic_t v = ATOMIC_INIT(0); //定义原子变量 v 并初始化为 0 

2．获取原子变量的值 

atomic_read(atomic_t *v); //返回原子变量的值 

3．原子变量加/减 

void atomic_add(int i, atomic_t *v); //原子变量增加 i 

void atomic_sub(int i, atomic_t *v); //原子变量减少 i 

4．原子变量自增/自减 

void atomic_inc(atomic_t *v); //原子变量增加 1 

void atomic_dec(atomic_t *v); //原子变量减少 1 

5．操作并测试 

int atomic_inc_and_test(atomic_t *v); 

int atomic_dec_and_test(atomic_t *v); 

int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v); 

上述操作对原子变量执行自增、自减和减操作后（注意没有加）测试其是否为 0，为 0 则返回 true，否则返回 false。 

6．操作并返回 

int atomic_add_return(int i, atomic_t *v); 

int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v); 

int atomic_inc_return(atomic_t *v); 

int atomic_dec_return(atomic_t *v); 

上述操作对原子变量进行加/减和自增/自减操作，并返回新的值。

static atomic_t xxx_available = ATOMIC_INIT(1); /*定义原子变量，赋值为1*/     
static int xxx_open(struct inode *inode, struct file *filp) 
{ 
     ... 
    if (!atomic_dec_and_test(&xxx_available)) /*测试值为0则返回true否则为false*/
    { 
        atomic_inc(&xxx_available); 
        return  - EBUSY; /*已经打开*/ 
    } 
     ...   
    return 0; /* 成功 */ 
} 
static int xxx_release(struct inode *inode, struct file *filp) 
{ 
    atomic_inc(&xxx_available); /* 释放设备 */ 
    return 0; 
}

自旋锁

spinlock_t lock;   /*定义*/

spin_lock_init(&lock); /*初始化*/ 

spin_lock (&lock) ; /*获取自旋锁，保护临界区*/

....../*临界区*/  

spin_unlock (&lock) ; /*解锁*/ 

Linux设备驱动中的并发控制

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原文地址：http://www.cnblogs.com/mage-sun/p/4789722.html