Linux驅動程序開發中,同步機制至關重要,它保障多個進程或線程對共享資源的并發訪問安全。本文將介紹幾種常用的同步方法:
1. 自旋鎖 (Spinlock):
2. 互斥鎖 (Mutex):
3. 讀寫鎖 (RW Lock):
- 特性: 允許多個讀取者同時訪問共享資源,但寫入者擁有獨占訪問權。有寫入者時,所有讀取者和寫入者都會被阻塞。
- 適用場景: 讀操作遠多于寫操作的場景。
4. 信號量 (Semaphore):
- 特性: 信號量是一個計數器,控制對共享資源的訪問,可用于實現互斥和同步。
- 適用場景: 更復雜的同步需求,例如生產者-消費者模型。
5. 完成量 (Completion):
6. 原子操作 (Atomic Operations):
- 特性: 原子操作不可分割,要么完全執行,要么完全不執行。
- 適用場景: 需要確保操作原子性的簡單場景。
7. 屏障 (Barrier):
- 特性: 同步多個線程,確保所有線程到達特定點后才能繼續執行。
- 適用場景: 并行計算中,確保所有線程完成某階段工作后再繼續。
8. 條件變量 (Condition Variable):
- 特性: 允許線程在特定條件滿足時等待,條件改變時被喚醒。
- 適用場景: 生產者-消費者模型等需要等待特定條件的場景。
9. 內存屏障 (Memory Barrier):
- 特性: 確保內存操作的順序性,防止編譯器和處理器對指令重排序。
- 適用場景: 需要嚴格控制內存訪問順序的場景。
10. 延遲工作隊列 (Delayed Work Queue):
- 特性: 允許推遲工作到稍后執行。
- 適用場景: 需要定時執行任務的場景。
選擇合適的同步機制需要考慮具體應用場景和性能要求。例如,臨界區很短時,自旋鎖可能更有效;讀操作遠超寫操作時,讀寫鎖更合適。