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一、概念

（1）競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)（簡(jiǎn)稱竟態(tài)）；

（2）臨界段（某一段代碼，該代碼有可能造成并發(fā)，因此應(yīng)該添加鎖。這段代碼應(yīng)該盡可能地短）、互斥鎖、死鎖（由于互斥鎖使用不對(duì)，導(dǎo)致的后果）；

（3）同步與并發(fā)（多CPU、（單cpu下）多任務(wù)、中斷）。

二、解決竟態(tài)的方法

（1）原子操作（automic_t，即不可分割的操作（以前認(rèn)為原子不可以分割））

• 操作要么不開(kāi)始，要么開(kāi)始后就不會(huì)被打斷。

（2）信號(hào)量、互斥鎖；

• 程序可以休眠，即當(dāng)前代碼運(yùn)行條件不滿足，因此把cpu交出來(lái)，等到條件滿足時(shí)再使用cpu。

（3）自旋鎖；

• 程序不可以休眠，不會(huì)讓出CPU。這段時(shí)間很短，因此可以等待。
• （2）（3）可以“占用籃球場(chǎng)（CPU）與否”的例子來(lái)理解。

三、自旋鎖和信號(hào)量的使用要點(diǎn)

（1）自旋鎖不能遞歸

• 已經(jīng)拿到自旋鎖后，不能再次獲取該鎖。

（2）自旋鎖可以用在中斷上下文（即中斷處理程序）（信號(hào)量不可以，因?yàn)楫?dāng)運(yùn)行條件不滿足時(shí)，可能造成睡眠），但是在中斷上下文中獲取自旋鎖之前要先禁用本地中斷；

• 中斷上下文不能使用信號(hào)量，因?yàn)橹袛嗌舷挛牟粎⑴c調(diào)度，一旦開(kāi)始就應(yīng)該執(zhí)行完，不應(yīng)該在運(yùn)行階段交出cpu。

（3）自旋鎖的核心要求

• 擁有自旋鎖的代碼必須不能睡眠，要一直持有CPU直到釋放自旋鎖；

（4）

• 信號(hào)量和讀寫信號(hào)量適合于保持時(shí)間較長(zhǎng)的情況，它們會(huì)導(dǎo)致調(diào)用者睡眠，因此只能在進(jìn)程上下文使用，而自旋鎖適合于保持時(shí)間非常短的情況，它可以在任何上下文使用。
• 如果被保護(hù)的共享資源只在進(jìn)程上下文訪問(wèn)，使用信號(hào)量保護(hù)該共享資源非常合適；如果對(duì)共享資源的訪問(wèn)時(shí)間非常短，自旋鎖也可以。但是如果被保護(hù)的共享資源需要在中斷上下文訪問(wèn)（包括底半部即中斷處理句柄和頂半部即軟中斷），就必須使用自旋鎖。
• 自旋鎖保持期間是不能被搶占的（所謂搶占，即優(yōu)先級(jí)比其高），而信號(hào)量和讀寫信號(hào)量保持期間是可以被搶占的。
• 自旋鎖只有在內(nèi)核可搶占或SMP（多處理器）的情況下才真正需要，在單CPU且不可搶占的內(nèi)核下，自旋鎖的所有操作都是空操作。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的内核中的竞争状态和互斥（简述）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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