第 5 章 并发和竞争情况(1)

基础知识

并发：有共享资源、多处理器时要考虑并发

实现并发：

旗标  自旋锁 不加锁算法 原子变量 位操作 seqlock锁 读取-拷贝-更新

概念：

    不可中断：不能休眠，不被中断影响，用于中断代码等

    临界区：在任何给定时间只有一个线程可以执行的代码，但

            这个线程可以休眠，用于并发

 

旗标和互斥体

asm/semaphore.h

步骤：

   

1.初始化
struct semaphore
void sema_init(struct semaphore *sem, int val);
//正常形式旗标

DECLARE_MUTEX(name);
DECLARE_MUTEX_LOCKED(name);
//互斥锁的模式的旗标，前一个初始化为1，后一个为0（上锁状态）
void init_MUTEX(struct semaphore *sem);
void init_MUTEX_LOCKED(struct semaphore *sem);
//互斥锁的模式在运行时间初始化（必须先定义了一个旗标）


2.P操作
void down(struct semaphore *sem);
int down_interruptible(struct semaphore *sem);
int down_trylock(struct semaphore *sem);
//down不可中断

//down_trylock调用时会立即返回，不会休眠
3.V操作
void up(struct semaphore *sem);


示例源码

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读者/写者旗标

linux/rwsem.h
struct rw_semaphore;
void init_rwsem(struct rw_semaphore *sem);

void down_read(struct rw_semaphore *sem);
int down_read_trylock(struct rw_semaphore *sem);
void up_read(struct rw_semaphore *sem);


void down_write(struct rw_semaphore *sem);
int down_write_trylock(struct rw_semaphore *sem);
void up_write(struct rw_semaphore *sem);
void downgrade_write(struct rw_semaphore *sem);


Completions 机制

 含义：允许一个线程告诉另一个线程工作已经完成

linux/completion.h

DECLARE_COMPLETION(my_completion);
//一步搞定
struct completion my_completion;
init_completion(&my_completion);
//先定义，后初始化


void wait_for_completion(struct completion *c);
//等待 completion，不可中断的

void complete(struct completion *c);
void complete_all(struct completion *c);
//只有一个等待者时，两者相同，若多个等待者在等待，则complete只唤醒一个，另一个全部唤醒

INIT_COMPLETION(struct completion c);
//若使用完 complete_all，又想重新使用struct completion，则要调用此函数重新初始化。
void complete_and_exit(struct completion *c, long retval);
//唤醒而后退出（像while(1){}这样的代码中调用了wait_for_completion）