Linux驱动开发（13）——并发与原子操作

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并发

1. 并发的概念
   多个执行单元同时、并行被执行。Linux系统是多任务的，很多任务会同时执行。
   假如有三个执行单元ABC，共享了内存资源。
   执行单元A对Buffer写1000个“a”；
   执行单元B对Buffer写1000个“b”；
   执行单元C从buffer中读取数据。
   如果按照A写→C读→B写→C读，当然没有问题。但是如果A写→B写→C读，执行单元C就出问题了。当然比这个复杂更多，更加混乱的并发操作存在设备驱动中，只要有多个进程对共享资源的同时访问，就可能出现竞态。
2. 导致竞态的原因
   a. 对称多处理的多个CPU
   b.单CPU内进程和抢占它的进程
   c.中断和进程
3. 竞态的解决方法
   解决竞态的途径是“保证对共享资源的互斥访问”,也就是一个执行单元在访问共享资源的时候，其它的执行单元被禁止访问。访问共享资源的代码区称为临界区，临界区需要使用互斥机制来保护。
4. Linux操作系统中提供实现互斥的方法：
   原子操作、自旋锁、信号量、互斥体等。

整型原子操作

1. 内核中提供的宏定义
   atomic_t 整型变量
   atomic_read (*(volatile int *)&(v)->counter)
   atomic_inc atomic_add(1, (v)) 变量加1
   atomic_dec 变量减1

位原子操作

test_bit 返回位原子值
set_bit 设置位
clear_bit 清除位