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一、概念

（1）競爭狀態（簡稱竟態）；

（2）臨界段（某一段代碼，該代碼有可能造成并發，因此應該添加鎖。這段代碼應該盡可能地短）、互斥鎖、死鎖（由于互斥鎖使用不對，導致的后果）；

（3）同步與并發（多CPU、（單cpu下）多任務、中斷）。

二、解決竟態的方法

（1）原子操作（automic_t，即不可分割的操作（以前認為原子不可以分割））

• 操作要么不開始，要么開始后就不會被打斷。

（2）信號量、互斥鎖；

• 程序可以休眠，即當前代碼運行條件不滿足，因此把cpu交出來，等到條件滿足時再使用cpu。

（3）自旋鎖；

• 程序不可以休眠，不會讓出CPU。這段時間很短，因此可以等待。
• （2）（3）可以“占用籃球場（CPU）與否”的例子來理解。

三、自旋鎖和信號量的使用要點

（1）自旋鎖不能遞歸

• 已經拿到自旋鎖后，不能再次獲取該鎖。

（2）自旋鎖可以用在中斷上下文（即中斷處理程序）（信號量不可以，因為當運行條件不滿足時，可能造成睡眠），但是在中斷上下文中獲取自旋鎖之前要先禁用本地中斷；

• 中斷上下文不能使用信號量，因為中斷上下文不參與調度，一旦開始就應該執行完，不應該在運行階段交出cpu。

（3）自旋鎖的核心要求

• 擁有自旋鎖的代碼必須不能睡眠，要一直持有CPU直到釋放自旋鎖；

（4）

• 信號量和讀寫信號量適合于保持時間較長的情況，它們會導致調用者睡眠，因此只能在進程上下文使用，而自旋鎖適合于保持時間非常短的情況，它可以在任何上下文使用。
• 如果被保護的共享資源只在進程上下文訪問，使用信號量保護該共享資源非常合適；如果對共享資源的訪問時間非常短，自旋鎖也可以。但是如果被保護的共享資源需要在中斷上下文訪問（包括底半部即中斷處理句柄和頂半部即軟中斷），就必須使用自旋鎖。
• 自旋鎖保持期間是不能被搶占的（所謂搶占，即優先級比其高），而信號量和讀寫信號量保持期間是可以被搶占的。
• 自旋鎖只有在內核可搶占或SMP（多處理器）的情況下才真正需要，在單CPU且不可搶占的內核下，自旋鎖的所有操作都是空操作。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的内核中的竞争状态和互斥（简述）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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