linux同步機制

一.併發控制

(1)自旋鎖

得不到資源，會原地打轉，直到獲得資源為止

定義自旋鎖

spinlock_t spin;

spin_lock_init(lock);

spin_lock(lock);獲得自旋鎖，如果能立即獲得，則馬上返回，否則自旋在那裡，直到該自旋鎖的保持者釋放

spin_trylock(lock);嘗試獲得自旋鎖，如果能立即獲得，它獲得並返回真，否則立即返回假，實際上，不再「在原地打轉」

spin_unlock(lock);與spin_trylock或者spin_lock配對使用

spinlock_t lock;

spin_lock_init(&lock);
spin_lock(&lock);//獲取自旋鎖，保護臨界區
...//臨界區
spin_unlock(&lock);//解鎖

eg:使用自旋鎖使裝置只能被乙個程序開啟

int ***_count=0;

static int ***_open(struct inode *inode, struct file *filp)
***_count++;
spin_unlock(&***_lock);
...return 0;
} 
static int ***_release(struct inode *inode,struct file *filp)

得不到資源，會進入休眠狀態   

定義訊號量

struct semaphore sem;

void sema_init(struct semaphore *sem,int val);初始化並設定為val

void init_mutex(struct semaphore *sem);初始化並設定為1
void init_mutex_locked(struct semaphore *sem);初始化並設定為0

declare_mutex(name);初始化並設定為1

declare_mutex_locked(name);初始化並設定為0

獲得訊號量

void down(struct semaphore *sem);會導致休眠，不能在中斷上下文使用
int down_interruptible(struct semaphore *sem);不會導致休眠，可在中斷上下文使用

if(down_interruptible(&sem))

void up(struct semaphore *sem);釋放訊號量sem，喚醒等待者

declare_mutex(mount_sem);

down(&mount_sem);獲取訊號量，保護臨界區
...critical section //臨界區
...up(&mount_sem);//釋放訊號量

static declare_mutex(***_lock);//定義互斥鎖

static int ***_open(struct inode *inode,struct file *filp)
static int ***_release(struct inode *inode,struct file *filp)

訊號量所保護的臨界區可包含可能引起阻塞的**，自旋鎖不能包含。阻塞意味著進行程序的切換，如果程序被切換出去後，另乙個程序企圖獲取本自旋鎖，死鎖會發生。

自旋鎖會導致死迴圈，鎖定期間不允許阻塞，鎖定的臨界區要小。

(3)互斥體

訊號量已經可以實現互斥的功能，但是mutex還是在linux中真實存在

定義並初始化

struct mutex my_mutex;

mutex_init(&my_mutex);

void fastcall mutex_lock(struct mutex *lock);

int fastcall mutex_lock_interruptible(strutct mutex *lock);
int fastcall mutex_trylock(struct mutex *lock);

void fastcall mutex_unlock(struct mutex *lock);

struct mutex my_mutex;

mutex_init(&my_mutex);
mutex_lock(&my_mutex);
...//臨界資源
mutex_unlock(&my_mutex);

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