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1.并发是指多个执行单元同时、并行的执行。并发的执行单元对共享资源的访问很容易导致竞态。
在 Linux 内核中,主要的竞态发生于如下几种情况:
①对称多处理器(SMP)的多个 CPU
②单CPU内进程与抢占它的进程
③中断(硬中断、软中断、Tasklet、底半部)与进程之间
2.解决竞态的方法
①中断屏蔽
中断屏蔽的使用方法为:
local_irq_disable() //屏蔽中断
critical section //临界区
local_irq_enable() //开中断
②原子操作：原子操作指的是在执行过程中不会被别的代码路径所中断的操作。
void atomic_set(atomic_t *v, int i); //设置原子变量的值为 i
atomic_read(atomic_t *v);//读取原子变量的值
void atomic_add(int i,atomic_t *v);//原子变量加i
void atomic_sub(int i,atomic_t *v);//原子变量减i
void atomic_inc(atomic_t *v);//自加
void atomic_dec(atomic_t *v);//自减
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。
③位原子操作
void set_bit(nr,void *addr);//设置位，nr为地址的第nr位
void clear_bit(nr,void *addr);//清除位
void change_bit(nr, void *addr);//改变位
test_bit(nr, void *addr);//测试位
④自旋锁：一种对临界资源进行互斥手访问的典型手段.、
spinlock_t spin;//自定义自旋锁
spin_lock_init(lock);//初始化
spin_lock(lock)//获得自旋锁、
spin_unlock(lock)//释放自旋锁
驱动工程师应谨慎使用自旋锁,而且在使用中还要特别注意 自旋锁实际上是忙等锁,自旋锁可能导致系统死锁 这两个问题.
⑤读写自旋锁
rwlock_t lock;//定义rwlock
rwlock_init(&lock);//初始化
read_lock(&lock);//读时获取锁
read_ulock(&lock);//
write_lock_irqsave(&lock, flags);//写时获取锁
write_unlock_irqrestore(&lock, flags);
⑥顺序锁:顺序锁(seqlock)是对读写锁的一种优化,若使用顺序锁,读执行单元绝不会被写执行单元阻塞------略
⑧信号量的使用：与自旋锁不同的是,当获取不到信号量时,进程不会原地打转而是进入休眠等待状态。
struct semaphore sem;//定义信号量
void sema_init(struct semaphore *sem,int var);//初始化信号量
void down(struct semaphore * sem);//获取信号量、进入睡眠状态的进程不能被信号打断
void up(struct semaphore * sem);//释放信号量
⑨完成量用于同步
struct completion my_completion;//定义完成量
init_completion(&my_completion);//初始化完成量
void wait_for_completion(struct completion *c);//等待完成量
void complete_all(struct completion *c);//唤醒完成量
⑩信号量vs自旋锁
信号量是进程间用于对资源的互斥，如果竞争失败，进程进入睡眠状态
自旋锁访问时间要短，节省上下文切换的时间。CPU得不到自旋锁不停止。
11互斥体
struct mutex my_mutex;//定义
mutex_init(&my_mutex);//初始化
mutex_lock(&my_mutex); //获取 mutex、
mutex_unlock(&my_mutex); //释放 mutex
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原文地址：http://www.cnblogs.com/xjh-2016/p/5434456.html
