驱动-自旋锁死锁

两个 app 应用程序之间对共享资源的竞争访问引起了数据传输错误， 而在 Linux 内核中， 提供了四种处理并发与竞争的常见方法：
分别是原子操作、 自旋锁、 信号量、 互斥体， 这里了解下原子操作
前面了解了自旋锁，这里重点看自旋锁死锁问题了解、分析。

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参考资料

前面了解了原子操作和自旋锁，当然还有之前的字符设备相关操作，前面基础知识还是需要重点掌握的，才能将知识点串联起来：

接下来还是以前面字符设备 动态参数传递实验为基础，打开访问字符设备实验。 所以以前知识点 建议了解
在字符设备这块内容，所有知识点都是串联起来的，需要整体来理解，缺一不可，建议多了解一下基础知识
驱动-申请字符设备号
驱动-注册字符设备
驱动-创建设备节点
驱动-字符设备驱动框架
驱动-杂项设备
驱动-内核空间和用户空间数据交换
驱动-文件私有数据
Linux驱动之 原子操作
Linux驱动—原子操作
驱动-自旋锁

自旋锁死锁 概念

死锁是指两个或多个事物在同一资源上相互占用， 并请求锁定对方的资源， 从而导致恶性循环的现象。 当多个进程因竞争资源而造成的一种僵局（互相等待） ， 若无外力作用， 这些进程都将无法向前推进， 这种情况就是死锁。

自旋锁死锁发生存在两种情况：

• 第一种情况是拥有自旋锁的进程 A 在内核态阻塞了， 内核调度 B 进程， 碰巧 B 进程也要获得自旋锁， 此时 B 只能自旋转。 而此时抢占已经关闭(在单核条件下)不会调度 A 进程了，B 永远自旋， 产生死锁
  
  相应的解决办法是， 在自旋锁的使用过程中要尽可能短的时间内拥有自旋锁， 而且不能在临界区中调用导致线程休眠的函数

• 第二种情况是进程 A 拥有自旋锁， 中断到来， CPU 执行中断函数， 中断处理函数， 中断处理函数需要获得自旋锁， 访问共享资源， 此时无法获得锁， 只能自旋， 从而产生死锁
  
  对于中断引发的死锁， 最好的解决方法就是在获取锁之前关闭本地中断

这里从概念上面理解，尝试思考死锁情况。

自旋锁死锁的常见原因

递归锁定

spin_lock(&lock);
spin_lock(&lock); // 第二次尝试获取已持有的锁，导致死锁

中断上下文与进程上下文竞争

// 进程上下文
spin_lock(&lock);

// 中断处理程序
spin_lock(&lock); // 如果中断发生在进程持有锁时，导致死锁

锁顺序不一致

// 线程A
spin_lock(&lock1);
spin_lock(&lock2);

// 线程B
spin_lock(&lock2);
spin_lock(&lock1); // 可能导致死锁

长时间持有自旋锁

spin_lock(&lock);
msleep(1000); // 睡眠期间可能造成其他CPU空转
spin_unlock(&lock);

实验

这里以 自旋锁 驱动程序进行实验，实验自旋锁死锁问题

在 open()函数中加入了自旋锁加锁， 在 close()函数中加入了自旋锁解锁， 由于在 write()函数中存在 sleep()睡眠函数， 所以会造成内核阻塞，睡眠期间如果使用另一个进程获取该自旋锁， 就会造成死锁

驱动-原子操作实验

实验源码 spinlock.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/kdev_t.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/atomic.h>
#include <linux/errno.h>

 
static spinlock_t spinlock_test;//定义spinlock_t类型自旋变量
static  int flag=1;
 static int open_test(struct  inode  *inode,struct file *file)
 {
   
   

    spin_lock(&spinlock_test); //自旋枷锁
    if(flag!=1){
   
     //判断标志位flag 的值是否等于1 
        spin_unlock(&spinlock_test)<