linux中避免競爭條件的途徑

2021-06-15 09:43:47 字數 1372 閱讀 5104

在linux中提供了一些機制用來避免競爭條件,當乙個臨界區的資料在多個函式之間被呼叫時,為了保護資料不被破壞,可以採用一定的機制來保護臨界區的資料,主要有自旋鎖spinlock、訊號量,互斥鎖。

第一種:首先說自旋鎖spinlock:

在linux中定義spinlock的方法很簡單,與普通的結構體定義方式是一樣的

spinlock_t     spinlock = spin_lock_unlocked

乙個自旋鎖必須初始化才能被使用,可以通過在編譯階段通過巨集定義來實現,比如上面的spin_lock_unlocked,這個表示乙個沒有鎖定的自旋鎖。

同樣在執行階段可以使用spin_lock_init () 函式動態地初始化乙個自旋鎖,其函式原型如下:

spinlock_t     spin_lock_init(spinlock_t  lock);

進入臨界區之前,需要使用spin_lock巨集定義來鎖定自旋鎖,spin_lock巨集定義的**如下:#define   spin_lock(lock)  _spin_lock(lock)

這個巨集用來獲得lock的自旋鎖,如果

能夠立即獲得自旋鎖,則巨集立刻返回,否則,這個巨集一直等待下去,直到被其它執行緒釋放為止。

退出臨界區之前,需要使用spin_unlock巨集定義來釋放自旋鎖。spin_unlock巨集定義的**如下:#define    spin_unlock(lock)    _spin_unlock(lock)

這個巨集用來釋放lock的自旋鎖,當呼叫該巨集後,自旋鎖立刻被釋放。

在驅動程式中,有些裝置只允許開啟一次,那麼就需要乙個自旋鎖保護表示裝置開啟或者關閉的狀態的乙個變數flag,此處的flag為乙個臨界資源,如果不對其進行保護,當裝置頻繁的開啟時,就有可能出現錯誤的flag的狀態,所以必須對flag進行保護,其**如下:     

int  flag;

spinlock_t     spinlock;

int    dev_init(void)

int  dev_open(struct  inode *inode, struct file *filp)

flag++; //標識為「正在被使用」

spin_unlock(&spinlock);

……}//end of dev_open()

int  dev_release(struct  inode *inode, struct file *filp)

當條件不滿足時,spinlock會一直不斷的迴圈判斷條件是否滿足,如果滿足就解鎖,執行之後的**。會影響linux的系統的效能。所以自旋鎖不應長時間持有。它適合於短時間的輕量級的加鎖機制。

自旋鎖不能遞迴使用,它被設計成在不同程序或者函式之間同步。

第二種:訊號量

第三種互斥鎖

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