目录 前言 12. 并发&竞态 12.1 并发&竞态概念 12.2 竞态解决方法 12.3 原子 12.3.1 原子介绍 12.3.2 原子操作步骤 12.3.3 原子 API 12.4 自旋锁 12.4.1 自旋锁介绍 12.4.2 自旋锁操作步骤 12.4.3 自旋锁 API 12.4.4 读写自旋锁 12.4.5 顺序锁 12.5 信号量 12.5.1 信号量概念 12.5.2 信号量操作 12.5.3 信号量 API 12.6 互斥体 12.6.1 互斥体概念 12.6.2 互斥体

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

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

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

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

LDD3之并发和竞态-completion(完毕量)的学习和验证 首先说下測试环境: Linux2.6.32.2 Mini2440开发板 一開始难以理解书上的书面语言,这里<linux中同步样例(完毕量completion)>举了一个公交车上司机和乘客的样例还不错,转过来: 这是一个公交司机和售票员之间的线程调度,用于理解完毕量,完毕量是对信号量的一种补充.主要用于多处理器系统上发生的一种微妙竞争. 在这里两个线程间同步.仅仅有当售票员把门关了后.司机才干开动车,仅仅有当司机停车后,售票员才干

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.

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

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

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

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

竞态与并发 自旋锁 若一个进程要访问临界资源,测试锁空闲,则进程获得这个锁并继续执行:若测试结果表明锁扔被 占用,进程将在一个小的循环内重复“测试并设置”操作,进行所谓的“自旋”,等待自旋锁持有者释 放这个锁.自旋锁与互斥锁类似,但是互斥锁不能用在可能睡眠的代码中,而自旋锁可以用在可睡 眠的代码中,典型的应用是可以用在中断处理函数中.自旋锁的相关操作: 自旋锁 01.// 定义自旋锁 02.spinlock_t spin; 03. 04.// 初始化自旋锁 05.spin_lock_init(l

本文转载自:http://blog.chinaunix.net/uid-25014876-id-67673.html linux设备驱动归纳总结(四):5.多处理器下的竞态和并发 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 这节将在上一节的基础上介绍支持多处理器和内核抢占的内核如何避免并发.除了内核抢占和中断外,由于多处理起的缘故,它可以做到多个程序同时执行.所以,进

本文转载自:http://blog.chinaunix.net/uid-25014876-id-67005.html linux设备驱动归纳总结(四):4.单处理器下的竞态和并发 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 经过上面几节的铺垫,终于要来重点了,由于内核的进程调度和中断(中断还没讲,不过这里会大概的说说),它们都会进入内核共用内核的资源.所以,只要一不留

linux设备驱动归纳总结(四):5.多处理器下的竞态和并发 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 这节将在上一节的基础上介绍支持多处理器和内核抢占的内核如何避免并发.除了内核抢占和中断外,由于多处理起的缘故,它可以做到多个程序同时执行.所以,进程除了要防自己的处理器外,还要防别的处理器,这个就是这节要介绍的内容. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

linux设备驱动归纳总结(四):4.单处理器下的竞态和并发 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 经过上面几节的铺垫,终于要来重点了,由于内核的进程调度和中断(中断还没讲,不过这里会大概的说说),它们都会进入内核共用内核的资源.所以,只要一不留神,自己进程的资源就会在不经意的情况下被别的进程修改了.这节将介绍并讨论如何解决. xxxxxxxxxxxxxxxxx

竞态,就是多个协程同时访问临界区,由并发而产生的数据不同步的状态. 这个说的有点low,没办法,我就是这么表达的,官方的请度娘. 先上代码: 输出: 为何不是1000?就是因为竞态,发生竞态后,最终的输出是以最后一个协程执行的结果为准,但最后一个协程有一定的随机性,不是先跑先完. 改一下代码: 输出: 因为加了锁,这1000个协程是按照队列的顺序执行12行,所以稳定输出 final value of x 1000 再看: 输出: 照样稳定输出 final value of x 1000,因为信道

时序竞态 什么是时序竞态?将同一个程序执行两次,正常情况下,前后两次执行得到的结果应该是一样的.但由于系统资源竞争的原因,前后两次执行的结果有可能得到不一样的结果,这个现象就是时序竞态. pause函数 函数原型: int pause(void); 函数作用: 进程调用pause函数时,会造成进程主动挂起(处于阻塞状态,并主动放弃CPU),并且等待信号将其唤醒. 返回值: 我们知道,信号的处理方式有三种:1. 默认动作:2. 忽略处理:3. 捕捉.进程收到一个信号后,会先处理响应信号,再唤醒pa

1. 临界区和竞态条件: 临界区:访问和操作共享数据的代码段: 竞态条件:当有多个线程同时进入临界区时,执行结果取决于线程的执行顺序: 如下述代码,当多个线程同时调用func函数,对共享数据sum进行操作,实际上我们得到的结果则依赖于执行的相对时间: 线程1在a.取出sum值,然后b.对sum+1,然后c.写入sum值,假设线程2在线程1a步骤之后同样取出sum值,并分别进行+1计算,写回sum值,可见,线程1和线程2计算的结果都是1,此时sum值为1:假设线程2在线程1写回数据之后,取出sum

本文介绍了 Xcode 8 的新出的多线程调试工具 Thread Sanitizer,可以在 app 运行时发现线程竞态. 想想一下,你的 app 已经近乎大功告成:它经过精良的打磨,单元测试全覆盖.只剩下一个问题:有一个很严重的 bug,但是是偶发的,你已经花了好几个小时尝试修复它却一无所获.问题到底出在哪里呀? 这种情况经常是多个线程访问同一块内存造成的.我可以大胆猜测,多线程的 bug 是许多程序员的梦魇.这类 bug 非常难定位,而且只有特定条件下才能重现:所以找出问题的原因确实困难重重