【讯为Linux驱动开发】5.并发与竞争

XJHDZ2024-06-16 21:38

并发：一个CPU在一个时间片只能执行一个任务，切换速度很快。

并行：双核CPU，真正的同时执行两个任务

并行就是并发的理想情况，统称并发。

【问】Linux在什么情况下产生并发？

1.中断中修改公共资源

2.抢占式并发访问：正在执行的进程随时可能被抢占

3.多核处理器并发访问

【问】并发时我们需要怎么做？

保护共享资源

【问】共享资源有什么？

全局变量、驱动设备结构体、共享数据....

【原子操作】 atomic（保护进程）

原子操作是一个最小单位的执行操作，在执行完前不可以被任何操作打断

用于保护一个整型单位或者位。

【原子操作驱动程序】

cs 复制代码

static atomic64_t v = ATOMIC_INIT(1); //定义一个原子变量v，初值为1

static int cdev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    /*****************************************/
    file->private_data = &dev1; //指向设备结构体
    return 0;
}

static int cdev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    if( !atomic64_dec_and_test(&v)){        // -1
        atomic64_inc(&v);                  // +1
        return -EBUSY;                    //返回错误
    }
    
    file->private_data = &dev1; //指向设备结构体
    return 0;
}

分析：

假如A进入驱动函数，v的值为1，v-1为0，v = 返回1，取反等于0，不满足要求，则执行下面的私有数据。

A在使用OPEN函数，此时B进入驱动函数，v的值为0，返回值为0，取反为1，进入if函数，返回EBUSY错误指令。

【APP】

cpp 复制代码

int main(int argc, char *argv[])
{
   int fd1;
   char buf1[32] = "ni hao test1!";
   
   fd1 = open("/dev/test1", HELLO);  /* 打开设备节点1 */   
   sleep(5);  /* 延时5秒，为了实验效果*/
   close(fd1);
  
   return 0;  
}

生成a.out ，复制一个为b.out

【实验效果】

执行a.out后马上执行b.out返回error，因为a.out中有五秒延时占用程序。

过五秒后执行b.out即执行正常。