Linux核心開發之並發控制(二)

上集說到哪兒了呢？瞧這記性，什嗎？說到"天要下雨，娘要嫁人"那段。。

這是誰在答話，廢話，我當然知道講到這裡了，我是說驅動講到哪裡了。算了，不管了..

話說Linux開源社區的開發人員們做了什麼工作呢，很簡單：

利用spin_lock()/spin_unlock()作為自旋鎖的基礎，將它們和關中斷local_irq_disable()/開中斷local_irq_enable(),關底半部local_bh_disable()/開底半部local_

bh_enable(),關中斷並儲存狀態字local_irq_save()/開中斷並恢複狀態local_irq_restore()結合就完成了整套自旋鎖機制。

唉吆，我的天啊，不是我說你們開源社區的那些傢伙們，說個東西為啥要那麼費勁，就為了說完上面那些紅色的破話，差點沒喘過來，本來在上篇就想說你們的…

好人做到低，送你送到西，嘿嘿..我把上邊的關係再幫大家捋捋，免的看著費勁…

spin_lock_irq() = spin_lock() + local_irq_disable()spin_unlock_irq = spin_unlock() + local_irq_enable()spin_lock_irqsave() = spin_unlock() + local_irq_save()spin_unlock_irqrestore() = spin_unlock() + local_irq_restore()spin_lock_bh() = spin_lock() + local_bh_disable()spin_unlock_bh() = spin_unlock() +local_bh_enable()

又是一口氣，這是什麼年頭，掙點點擊率，怎麼就這麼難呢..不過也是沒辦法的事，上了Linux這條賊船，就要有犧牲我一個，幸福全中國的決心，不然微軟的又要囂張了，今天黑你一次屏，明天斷你一次網，就連去網吧，微軟還伸手到你面前說:對不起,你的系統是盜版…

好了，讓他們熱鬧去吧，說說咱們的事。作為Linux驅動程式工程師，你要在心裡刻下幾條戒律：

1)什麼叫自旋鎖，就是忙等待，當鎖不可用時，CPU除了在那兒拚命的執行"測試並設定"的傻瓜操作外什麼都不做，才不管電影中含情脈脈的你是她的誰，她是你的誰的這些事，任你兩情相約，也是執手相看淚眼，竟無語凝咽。可見，這是多麼的影響系統的效能。

2)what？你不懂愛情，不在乎第一條，我暈…那就給你來個狠的:處理不好自旋鎖可能導致系統死結(dead lock),系統癱瘓。呵呵怕不，等你哭著鬧著要上網而不能時，就怕了。那為啥會這樣了，很簡單，想想：如果我們不小心在一個遞迴中使用一個自旋鎖，說白了就是一個CPU，它已經獲得了這個自旋鎖，可還貪心地想第二次獲得這個自旋鎖，這時就死結了唄。另外，如果一個進程獲得自旋鎖之後再阻塞，也是很有可能導致死結的發生。

理論完了，給你來點代碼，就當是程式員點的一點交代吧：

int device_count = 0;  定義檔案開啟的次數計數static int device_open(struct inode *inode, struct file *filp){    ...    spinlock(&device_count);    if(device_count)  //已經開啟     {         spin_unlock(&device_count);         return -EBUSY;    }    device_count++;  //增加使用計數    spin_unlock(&device_count);    ...    return 0;}static int device_release(struct inode *inode, struct file *filp){    ...    spinlock(&device_count );    device_count--; //減少使用計數    spin_unlock(&device_count );    return 0;}

出招表四:讀寫自旋鎖(防寫不防讀)

"找你所說，上面的那招自旋鎖看似相當好啊.."

"那是,也不看看是誰教的．．"

"那我就不明白了，接著你說的例子：你說我買票是吧，售票員看到一張票(讀)也沒錯啊，錯在與她把票賣出去的操作上(寫)，你這可好，這樣一來，一旦一個鎖住，別人都別想看了，這也太傻瓜了吧.."小王不屑的鄙視我。

"耶呵，看不出來哈，你都知道用腦袋想問題了，以前不是都是要大腳趾計算的嗎..什麼時候升級換代的.."我吃驚的瞪著眼，"那好，不拿出點真貨你搞不定你了..請看新招之讀寫自旋鎖"
讀寫自旋鎖:它保留了自鎖的概念，但是它規定在讀方面同時可以有多個讀單元，在寫方面，只能最多有一個寫進程。當然，讀和寫也不能同時進行。

使用方法：1)初始化讀寫鎖的方法。

               rwlock_t x;//動態初始化                                            rwlock_t x=RW_LOCK_UNLOCKED;//動態初始化

               rwlock_init(&x);

             2)最基本的讀寫函數。

              void read_lock(rwlock_t *lock);//使用該宏獲得讀寫鎖，如果不能獲得，它將自旋，直到獲得該讀寫鎖

              void read_unlock(rwlock_t *lock);//使用該宏來釋放讀寫鎖lock

              void write_lock(rwlock_t *lock);//使用該宏獲得獲得讀寫鎖，如果不能獲得，它將自旋，直到獲得該讀寫鎖

              void write_unlock(rwlock_t *lock);//使用該宏來釋放讀寫鎖lock

             3)和自旋鎖中的spin_trylock(lock),讀寫鎖中分別為讀寫提供了嘗試擷取鎖，並立即返回的函數，如果獲得，就立即返回真，否則返回假：

              read_trylock(lock)和write_lock(lock);

             4)硬中斷安全的讀寫鎖函數：

             read_lock_irq(lock);//讀者擷取讀寫鎖，並禁止本地中斷

             read_unlock_irq(lock);//讀者釋放讀寫鎖，並使能本地中斷

             write_lock_irq(lock);//寫者擷取讀寫鎖，並禁止本地中斷

             write_unlock_irq(lock);//寫者釋放讀寫鎖，並使能本地中斷

             read_lock_irqsave(lock, flags);//讀者擷取讀寫鎖，同時儲存中斷標誌，並禁止本地中斷

             read_unlock_irqrestores(lock,flags);//讀者釋放讀寫鎖，同時恢複中斷標誌，並使能本地中斷

             write_lock_irqsave(lock,flags);//寫者擷取讀寫鎖，同時儲存中斷標誌，並禁止本地中斷

             write_unlock_irqstore(lock,flags);寫者釋放讀寫鎖，同時恢複中斷標誌，並使能本地中斷

             5)非強制中斷安全的讀寫函數：

             read_lock_bh(lock);//讀者擷取讀寫鎖，並禁止本地非強制中斷

             read_unlock_bh(lock);//讀者釋放讀寫鎖，並使能本地非強制中斷

             write_lock_bh(lock);//寫者擷取讀寫鎖，並禁止本地非強制中斷

             write_unlock_bh(lock);//寫者釋放讀寫鎖，並使能本地非強制中斷

呵呵，小王，看到沒有有了這第四招，你剛才的問題就沒有了，現在給你一個典型應用吧：

rwlock_t lock; //定義rwlock

rwlock_init(&lock);//初始化rwlock

 

//讀時擷取鎖

read_lock(&lock);

….//臨界資源

read_unlock(&lock);

 

//寫時擷取鎖

write_lock_irqsave(&lock, flags);

….//臨界資源

write_unlock_irqrestore(&lock, flags);