Linux是多任务操作系统，存在福哦个任务操作同一设备或内存的情况，现在介绍并发的管理。

文章目录

• 一、原子操作
• • 1.整形操作API函数
  • 2.原子位操作API函数
• 二、自旋锁
• • 1.自旋锁
  • 2.API函数
  • 3.其他类型的锁
• 三、信号量
• • 1.信号量简介
  • 2.API函数
• 三、互斥体
• • 1.互斥体简介
  • 2.API函数

一、原子操作

1.整形操作API函数

Linux内核定义了atomic_t的结构体来完成整形数据的原子操作。用原子变量代替整形变量。

typedef struct {
	int counter;
}atomic_t;

atomic_t a;
atomic_t b = ATOMIC_INIT(0);

2.原子位操作API函数

二、自旋锁

1.自旋锁

原子操作只能对整形或者位保护，自旋锁可以保护临界区，等待自旋锁的进程会一直出于自旋状态，会浪费处理器时间，降低系统性能，所以自旋锁适用于短时期轻量级加锁。

typedef struct spinlock {
	/**/
} spinlock_t;

spinlock_t lock;

2.API函数

被自旋锁保护的临界区不能调用能够引起睡眠或阻塞的API函数，否则会产生死锁现象。获取锁之前要禁止本地中断。

spin_lock(&lock);
/*
临界区，程序尽量精简
*/
spin_unlock(&lock);

在线程中建议使用后面两个，保存/恢复中断状态。在中断中使用spin_lock/spin_unlock

3.其他类型的锁

读写自旋锁,一个表里的数据进行保护，每次只能一个操作，读或者写。

typedef struct{
	arch_rwlock_t raw_lock;
}rwlock_t;

顺序锁，允许在写的时候读，但不允许同时并发的写操作。

typedef struct {
	struct seqcount seqcount;
	spinlock_t lock;
} seqlock_t;

三、信号量

1.信号量简介

相比于自旋锁，信号量让进程进入休眠状态，不再占用cpu资源。而自旋锁让进程自旋。信号量适用于占用资源较长的场景。信号量不能用于中断，因为信号量引起休眠，中断不能休眠。如果临界区较短，不适用信号量，因为休眠和唤醒也要开销，不划算。
信号量有一个信号量值，初始化是如果大于1，就是计数型信号量，没访问一次信号量减一，直到等于0，不再访问，等待其他进程释放信号量，加一。如果信号量值不大于1，就是互斥访问，此时就是二值信号量。

struct semaphore {
	raw_spinlock_t    lock;
	unsigned int      count;
	struct list_head  wait_list;
}

2.API函数

三、互斥体

1.互斥体简介

互斥体访问表示一次只有一个线程可以访问共享资源，可以让信号量的值为1，也可代表互斥访问。Linux提供互斥体-mutex。互斥访问建议使用mutex，而不用信号量。

struct mutex{
	atomic_t    count;
	spinlock_t  wait_lock;
}

mutex可以导致休眠，不能在中断中使用互斥体，中断只能使用自旋锁
和信号量一样，mutex保护的临界区可以调用引起阻塞的函数
必须由mutex持有者释放，并且mutex不能递归上锁和解锁

2.API函数