1.前言 众所周知,Linux系统是一个多任务的操作系统,当多个任务同时访问同一片内存区域的时候,这些任务可能会相互覆盖内存中数据,从而造成内存中的数据混乱,问题严重的话,还可能会导致系统崩溃. 2.相关概念 了解一下Linux内核中并发与竞态的相关概念,如下: 并发与竞争:并发指的是多个执行单元同时.并行地执行,当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.静态变量等)的访问则很容易导致竞态现象. 临界区:访问共享资源的代码区叫做临界区. SMP:对称多处理器. 3.竞态产生原因及处…

事实上这blog都是阅读ldd3时的一些总结,巩固自己的学习.也方便后期的使用.大家也能够直接阅读ldd3原文. 锁陷阱         所谓的锁陷阱就是防止死锁.         不明白的规则:         1.不论是信号量还是 自旋锁,都不同意锁拥有者第二次获得这个锁(会死锁).         2.系统直接调用的那些函数要获得信号量,保护要訪问的设备结构.而内部函数的訪问则能够依据须要上锁.         锁顺序规则:         1.假设都要获取一系列锁的话,那么能够依照一定顺…

Linux系统处于一个高并发的运行环境,不管是系统调用还是中断都要求可重入,但是有一些系统资源处于临界区,因此,必须保证临界区资源访问的原子性. 对于临界区资源被占用时,发起访问的进程,有三种处理方法——睡眠.阻塞以及撤销. Linux驱动编程中,通常不建议使用锁机制,因为容易导致死锁问题.不使用锁的场景,尽量使用kfifo缓冲队列来存取数据:在必须使用锁的场景,建议使用信号量和自旋锁. 信号量通常用在可以睡眠的场景,如进程上下文:而自旋锁通常用在不可睡眠的场景,如中断上下文. 1.信号量 #i…

原文:Linux内核分析(七)----并发与竞态 Linux内核分析(七) 这两天家里的事好多,我们今天继续接着上一次的内容学习,上次我们完善了字符设备控制方法,并深入分析了系统调用的实质,今天我们主要来了解一下并发和竞态. 今天我们会分析到以下内容: 1.      并发和竞态简介 2.      竞态解决办法 3.      为我们的虚拟设备增加并发控制 在前几次博文我们已经实现了简单的字符设备,看似完美但我们忽视了一个很严重的问题,即并发问题,那么什么是并发,又如何解决并发呢,我们下面进行…

并发的概念:多个执行单元同时.并行被执行. 共享资源:硬件资源(IO/外设等),软件上的全局变量.静态变量等. 四种并发控制机制(对共享资源互斥的访问):原子操作.自旋锁(spinlock).信号量(semaphore)和完成量(completion).中断屏蔽也可以作为一种并发控制机制. 发生竞态情况: 对称多处理器(SMP)的多个CPU之间的竞态 单CPU内进程间的竞态 中断(硬中断.软中断.Tasklet.底半部)与进程之间的竞态 中断屏蔽 可以解决中断与进程之间.内核抢占进程之间的并发.…

综述 在上一篇介绍了linux驱动的调试方法,这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到的并发和竟态以及如何处理并发和竞争. 首先什么是并发与竟态呢?并发(concurrency)指的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.静态变量)的访问则容易导致竞态(race conditions).可能导致并发和竟态的情况有: SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构.SMP是一种紧耦合.共享存储的系统模型,它的特点是多个CPU使用共…

1. 概念 并发:在操作系统中,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行. 来源: 1. Linux 系统运行多个进程, 在同一时间, 不止一个进程能够试图使用你的驱动. 2. 大部分设备能够中断处理器; 中断处理异步运行, 并且可能在你的驱动试图做其他事情的同一时间被调用. 3. 几个软件抽象( 例如内核定时器,)也异步运行. 4.  Linux 可以在对称多处理器系统( SMP )上运行, 结果…

知乎链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/57354304 1. 锁的由来? 学习linux的时候,肯定会遇到各种和锁相关的知识,有时候自己学好了一点,感觉半桶水的自己已经可以华山论剑了,又突然冒出一个新的知识点,我看到新知识点的时候,有时间也是一脸的懵逼,在大学开始写单片机的跑裸机代码,完全不懂这个锁在操作系统里面是什么鬼,从单片机到嵌入式Linux,还有一个多任务系统,不懂的同学建议百度看看. 2. 什么是并发和竞态? 在早期的Linux内核中,并发源相对较少.内核…

并发: 多个执行单元同时被执行. 竞态: 并发的执行单元对资源 ( 硬件资源和软件上的全局变量等 ) 的访问导致的竞争状态. 并发的处理: 处理并发的常用技术是加锁或者互斥,即保证在任何时间只有一个执行单元可以操作共享资源. 在 Linux 内核中主要通过 semaphore 机制 (信号量)和spin_lock 机制 (自旋锁)实现. 原子操作: 定义: 原子操作指的是在执行过程中不会被别的代码所中断的操作. 分为 位 和 整型变量 两类原子操作. atomic_t  : typedef st…

很多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,然后进程2再去操作临界区.但是往往现实总是残酷的,进程1在执行过程中,进程2很可能在此插入一脚,导致两个进程同时…