x4412&ibox项目实战30－Linux设备驱动的并发机制

armeasy

并发指多个执行单元同时并行的执行，并发的执行单元对共享资源，如硬件资源，软件上的全局变量，静态变量等的访问则很容易导致竞态。

例如，对于前面的globalmem驱动设备，如果执行单元A对其写入3000个A，执行单元B对其写入3000个B，执行单元C则读取globalmem所有的字符。这时，执行单元C所读取的值是3000个A？或是3000个B？又或是存在一些A，也存在一些B？

当然这里只是一个简单的例子，在linux内核中实际存在的并发现象比这个要复杂得多。以下几种情况是竞态产生的主要原因：

一：对称多处理器(SMP)的多个CPU

exynos4412就是一个典型的对称多处理器，它具有4个独立的CPU。这些CPU共同使用系统总线，可以访问共同的外设和存储器。

二：单CPU的多个进程

当一个进程在执行的时候，很有可能被优先级更高的进程所打断，这时将涉及到多个进程间的抢占与调度问题。

三：中断

中断允许打断正在执行的进程，如果中断处理程序访问了正在执行的进程，则会引起竞态问题。中断本身也有可能被更高优先级的中断所打断，多个中断之间也可能引起竞态。

解决竞态问题的途径是保证对共享资源的互斥访问。即一个执行单元在访问共享资源的时候，其他执行单元被禁止访问。访问共享资源的代码区域叫做临界区，它需要使用某种互斥机制加以保护。中断屏蔽，原子操作，自旋锁，信号量等是linux设备驱动经常采用的互斥途径。