Linux设备驱动中的并发控制

并发是多个执行单元同时并行被执行。而并发的执行单元对共享资源（硬件资源和软件上的全局变量，静态变量）的访问很容易导致竞态。主要的竞态有以下三种情况：对称多处理器（SMP）的多个CPU；单个CPU内进程与抢占它的进程；中断（硬中断，软中断，Tasklet 底半部）与进程之间。注：上述情况，除了SMP是真正的并行之外，其他的都是“宏观并行，微观串行”，但其引发的问题和SMP相似。解决竞态问题的途径是保证对共享资源的互斥访问，即：当一个进程访问的时候，其他的进程单元禁止访问。访问共享资源的代码区称为临界区。访问临界区即需要加互斥机制。实现互斥访问的途径有如下几种：1 . 中断屏蔽
2 . 原子操作
3 . 自旋锁
4 . 信号量 1 . 中断屏蔽CPU 一般都具备屏蔽中断和打开中断的功能，这使得正在执行的内核执行路径不被中断处理程序抢占，防止了竞态的放生使用方法：local_irq_disable（）//屏蔽中断。。。critical section //临界区。。。local_irq_enable（）//开启中断 2 . 原子操作原子操作是指在执行的过程中不会被别的代码路径所中断的操作。有两类函数可以实现原子操作：针对位和针对整形变量的操作整型原子操作：1 设置原子变量的值void atomic_set（atomic_t *v,int t）;//设置值为iatomic_t v= ATOMIC_INIT（0）;//初始化 2 获取原子变量的值atomic_read（atomic_t *v）； 3 原子变量加/减void atomic_add（atomic_t *v）;void atomic_sub（atomic_t *v）; 4 原子变量自增/自减void atomic_inc（atomic_t *v）;void atomic_dec（atomic_t *v）; 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）； 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）；位原子操作1 设置位void set_bit（nr,void *addr） 2 清除位void clear_bit（nr,void *addr） 3 改变位void change_bit（nr,void *addr） 4 测试位void test_bit（nr,void *addr） 5 测试并操作int test_and_set_bit（nr,void *addr）;int test_and_clear_bit（nr,void *addr）;int test_and_change_bit（nr,void *addr）;