驱动开发系列09 - 驱动程序中的并发编程

目录

一：概述

二：并发问题 - 竞争（竞态）条件(race conditions)

三：并发管理

四：信号量与互斥        

        Linux 信号量的实现

        读者/写者信号量

五：完成量（ Completions）

六：自旋锁（Spinlocks）

        自旋锁API介绍

        自旋锁和原子上下文

        更多自旋锁API

        读者/写者 自旋锁

七：锁的陷阱

        陷阱1 - 模糊的锁使用规则

        陷阱2 - 未遵循锁排序规则

        陷阱3 - 细粒度锁与粗粒度锁

八：锁的代替方案

        使用无锁（Lock-Free）算法

        使用原子变量

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一：概述

        并发编程是驱动编程中的核心问题之一。与并发相关的bug最容易产生，也很难找到。即使是专业的Linux内核程序员，有时也会产生与并发相关的bug。现代Linux操作系统，为了满足现代硬件和应用程序需求，其Linux内核已经发展到可以同时处理很多事情的程度，这一进化使得性能和可扩展性都得到了极大的提升。然而，这也大大增加了驱动编程的复杂性。所以设备驱动开发人员必须从一开始就要开始考虑并发问题，并且必须充分了解内核提供的并发编程接口。

二：并发问题 - 竞争（竞态）条件(race conditions)

        为了讲述竞争条件(race conditions)， 先让我们快速浏览下面的代码片段。这段代码逻辑是：判断内存是否已经分配完毕，如果未分配则分配内存，如果分配失败则返回。代码如下：