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 struct {
- volatile int counter;
- } atomic_t;
原子操作函数:
整型原子操作:
- void atomic_set(atomic_t *v, int i); //设置原子变量v的值为i
- atomic_t v = ATOMIC_INIT(0); //定义原子变量v, 并初始化为0 **************************
- atomic_read(atomic_t *v); //获得原子变量的值,返回原子变量的值
- void atomic_add(int i, atomic_t *v); //原子变量+i
- void atomic_sub(int i, atomic_t *v); //原子变量-i
- void atomic_inc(atomic_t *v); //原子变量+1 *******************************
- void atomic_dec(atomic_t *v); //原子变量-1
对原子变量执行自增,自减和减操作后 ,测试其是否为0,为 0 则返回 true,否则返回 false :
- int atomic_inc_and_test(atomic_t *v);
- int atomic_dec_and_test(atomic_t *v); ***********************
- int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v);
对原子变量进行加/减,自增/自减操作,并返回新的值:
- int atomic_add_return(int i, atomic_t *v);
- int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v);
- int atomic_inc_return(atomic_t *v);
- int atomic_sub_return(atomic_t *v);
位原子操作:
- void set_bit(nr, void *addr); //将addr地址的nr位 置为1
- void clear_bit(nr, void *addr); //将addr地址的nr位 清0
- void change_bit(nr, void *addr); //对addr地址的nr位 反置
- int test_bit(nr, void *addr); //返回addr地址的nr位
- int test_and_set_bit(nr, void *addr);
- int test_and_clear_bit(nr, void *addr);
- int test_and_change_bit(nr, void *addr);
- 先设值,后返回。
实例 --- 原子操作:
1,定义一原子变量:
在程序开头定义原子变量,初始化为 1 :
- static atomic_t canopen = ATOMIC_INIT(1); //定义原子变量并初始化为1
2,在 open 函数里检测原子变量值:
如果减 一 为 0 , !true 为 假 ,if 里面的原子变量加一恢复到 0,
- {
- atomic_inc(&canopen);
- return -EBUSY;
- }
3,在退出时 close 函数 恢复原子变量值:
最后, 在应用程序退出时 close 函数, 自增 恢复原子变量值为 1:
- atomic_inc(&canopen);
4,应用程序测试:
在应用程序里面打开驱动程序:
- fd = open("/dev/buttons", O_RDWR);
- if (fd < 0)
- {
- printf("can't open! ");
- return -1;
- }
当有两个应用程序打开同一这个驱动的时候,打印 can't open! .