(筆記)Linux內核學習(六)之併發和同步概念

一 臨界區和競爭條件

       臨界區：訪問和操做共享數據的代碼段。

       競爭條件：多個執行線程處於同一個臨界區中。

　　　　

 

　　處於競爭條件：形成訪問的數據或者資源不一致狀態：

對資源i的訪問：ProcessA和B訪問後獲得正確的結果應該是9：

                    

 

進程是併發執行，有可能獲得的結果是：8

     

　　　　

 

防止這種狀況的發生：保證對資源的訪問原子操做。

二 加鎖

       鎖：採用原子操做實現，原子操做不存在競爭。

      

　　　　

 

形成併發緣由：

　　l  中斷：隨時能夠打斷當前執行的進程代碼；

　　l  軟中斷和tasklet：任什麼時候刻能喚醒調度軟中斷和tasklet，打斷當前正在執行的代碼；

　　l  內核搶佔：當前任務被搶佔；

　　l  進程睡眠：喚醒調度程序，執行新的進程；

　　l  多處理器：同時執行代碼。

 

　　針對資源併發競爭條件的存在，須要對資源進行保護，保證資源的訪問操做是原子的。

須要弄清楚哪些數據須要被保護，要試圖弄清楚資源會不會被併發的訪問操做。

 

三 死鎖

       多個執行線程互相等待被對方佔用的資源，但永遠不會釋放各自擁有的資源，致使衆線程永遠沒法獲得執行。

　　　　

 

出現死鎖是件很危險的事情，預防死鎖：

　　l  加鎖順序保持一致；

　　l  防止發生飢餓措施；

　　l  不要重複請求同一個鎖；

　　l  複雜加鎖方案形成死鎖機率較大——設計鎖力求簡單；

四 鎖的粒度

       加鎖粒度：描述加鎖保護的數據規模；

              過粗的鎖：保護大塊數據，如子系統全部數據結構；

              精細的鎖：保護小塊數據，一個大數據結構中的一個元素；

       在粗糙與精細之間須要平衡：精細的鎖複雜開銷大，良好擴展性：從單核到多核，爲提升性能，鎖得機制變得更細。

　　保護數據不被併發的訪問，加鎖你的代碼。恰當的加鎖：知足不死鎖、可擴展、清晰簡潔。