并发及其管理

在设计自己的驱动程序时，第一个要记住的规则是，只要可能，就应该避免资源的共享。

#include <asm/semaphore.h>   //互斥、同步（少）

struct semaphore;

#include <linux/rwsema.h>   //写者优先，适合写比较少的情况

struct rw_semaphore;

#include <completion>  //完成

struct completion;

#include <linux/spinlock.h>

自旋锁  spinlock

核心规则：任何拥有自旋锁的代码都必须是原子的。它不能休眠，不能因为任何原因放弃处理器，除了服务中断以外。

（内核抢占的情况由自旋锁代码本身处理，任何时候，只要内核代码拥有自旋锁，在相关处理器上的抢占就会被禁止。（锁控制设备访问的情况）为了避免陷阱，需要在拥有自旋锁时禁止中断（仅在本地cpu上）。）

重要规则：自旋锁必须在可能的最短啊时间内拥有。

不明确规则：

不论是信号量还是自旋锁，都不允许锁拥有者第二次获得这个锁。

锁的顺序规则：
在必须获取多个锁时，应该始终以相同的顺序获得。
如果拥有信号量与自旋锁的组合，必须首先获得信号量。（先使用粗粒度的锁，lockmeter该补丁可以查看内核花费在锁上的时间）
驱动程序不能在拥有自旋锁、seqlock（写入少且快速）、或者RCU锁时休眠，如果禁止了中断也不能休眠。

免锁算法  原子操作、位操作  linux/kfifo.h  

#include <linux/seqlock.h>

seqlock_t 保护的资源很小、很简单，会频繁访问且写入很少发生且必须快速，可以使用seqlock。通常不能用于保护包含指针的数据结构。

初始化：seqlock_t lock1 = SEQLOCK_UNLOCKED;

seqlock_t lock2;

seqlock_init(&lock2);

读取访问通过获得一个unsigned整数顺序值而进入临界区，在退出时，该顺序值和当前值比较，如果不相等，则必须重试读取访问。例如：

unsigned int seq；

do｛

seq = read_seqbegin(&the_lock);

//完成所需工作

}while(read_seqretry(&the_lock,seq));

RCU(read-copy-update)  很少在驱动中使用，经常读取，很少写入的情况（网络路由表）