linux驱动之 信号量 自旋锁 互斥体

0 原子操作

原子操作就是单位操作，也就是说操作过程不能被中断

下面代码中每条语句看起来是原子操作，其实不是原子操作；

int main(0

{

int i=2;//两天汇编语句组成

i=i+3;//三条汇编语句组成

}

这两条C语句度不是原子操作，某条汇编语句可能会被其他进程或者线程打断

使对整形数据（int）操作变成原子操作，要依靠一个数据类型：atomic_t

atomic_t n; //定义一个原子变量

atomic_set(&n,2);//将变量初始值设为2

atmoic_add(5,&n);//将变量加5

atomic_dec(&n);//将变量减1

ptink(“n%d\n”,atomic_read(&n));//输出n的值

实现原子操作方法;

1 自旋锁

自旋锁它是为为实现保护共享资源而提出一种锁机制。其实，自旋锁与互斥锁比较类似

，它们都是为了解决对某项资源的互斥使用。无论是互斥锁，还是自旋锁，在任何时刻，最多只能有一个保持者，也就说，在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。但是两者在调度机制上略有不同。对于互斥锁，如果资源已经被占用，资源申请者只能进入睡眠状态。但是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，"自旋"一词就是因此而得名。

使用;

定义：

spinlock_t lock;//定义

spin_lock_init(&lock);//初始化

spin_lock(&lock);//获取，没获取就被阻塞 spin_trylock(&lock)不阻塞 立即返回 成功返回非0 不成功返回0

.......

.......

临界区代码

.........

spin_unlock(&lock);//释放

2 信号量

信号量又称为信号灯，它是用来协调不同进程间的数据对象的，而最主要的应用是共享内存方式的进程间通信。本质上，信号量是一个计数器，它用来记录对某个资源（如共享内存）的存取状况。一般说来，为了获得共享资源，进程需要执行下列操作：

　　 （1） 测试控制该资源的信号量。

　　 （2） 若此信号量的值为正，则允许进行使用该资源。进程将信号量减1。

　　 （3） 若此信号量为0，则该资源目前不可用，进程进入睡眠状态，直至信号量值大于0，进程被唤醒，转入步骤（1）。

　　 （4） 当进程不再使用一个信号量控制的资源时，信号量值加1。如果此时有进程正在睡眠等待此信号量，则唤醒此进程。

使用：

struct semaphore sem；//定义

static inline void sema_init(struct semaphore *sem，int val)；//初始化

void down (struct semaphore *sem) ；// 获取信号量,没获取到就使当前进程睡眠

另外一个 downtrylock(struct semaphore *sem); 不睡眠 立即返回

.......

.......

临界区代码

.........

extern void up (struct semaphore *sem);//释放信号量

3 互斥体

互斥体实现了“互相排斥”（mutual exclusion）同步的简单形式（所以名为互斥体

(mutex)）。互斥体禁止多个线程同时进入受保护的代码“临界区”（critical section）。因此，在任意时刻，只有一个线程被允许进入这样的代码保护区。任何线程在进入临界区之前，必须获取（acquire）与此区域相关联的互斥体的所有权。如果已有另一线程拥有了临界区的互斥体，其他线程就不能再进入其中。这些线程必须等待，直到当前的属主线程释放（release）该互斥体。

使用；

struct mutex my_mutex;//定义

mutex_init(&my_mutex)；//初始化

mutex_lock(struct mutex *lock) ;//另获取外一个 mutex_trylock(struct mutex *lock)(没获取到也补睡眠，立即返回)

.......

.......

临界区代码

.........

void mutex_unlock(struct mutex *lock);//释放