【Linux竞态】Linux内核提供解决竞态进行互斥访问的方法

Linux内核提供解决竞态进行互斥访问的方法？

产生竞态的条件：

• 要有并发
• 要有共享资源
• 并发的执行单元要同时对共享资源进行访问
  • 共享资源:软件上的全局变量和硬件资源（小到一个bit，大到一个设备）
  • 互斥访问：多个执行单元对共享资源进行访问，只有一个执行单元在同一时刻能够访问

产生竞态的资源情形：

• 对称多处理器（SMP）：多个CPU之间共享内存，外存，系统IO，例如多个CPU同时访问同一个内存区域，必然会产生竞态。
• 单个CPU的进程与进程之间的抢占，支持任务的抢占调度，如果一个进程的优先级高于另一个进程，进程间形成抢占调度，如果他们对共享资源进行访问，必然会产生竞态。
• 进程在对共享资源进行访问的期间，可能被硬件中断或者软中断或者tasklet打断，所以如果这些硬中断的处理函数，软中断和tasklet的延后执行函数也对共享资源进行访问，也必然产生竞态。
• 内核没有支持硬件中断的优先级，硬件中断和软中断，tasklet之间是存在优先级的，如果各自之间访问共享资源，也一定会产生竞态。

中断屏蔽：

• 中断屏蔽可以解决以下场合的竞态问题：
  • 中断和中断
  • 中断和进程
  • 进程和进程之间的抢占
• 适用于单CPU的竞态问题！
• 使用的方法：
  • 在进入临界区之前关闭中断；
  • 执行临界区的代码；
  • 恢复关闭中断；
  • 内核提供关闭和打开中断的方法。