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嵌入式Linux驱动并发同步设计与竞态调试

共计 30 章节
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01
并发与竞态
并发编程基础概念 · 竞态条件定义 · 临界区概念
并发竞态
02
内核并发源
SMP多核并发 · 中断上下文 · 软中断与tasklet
内核并发源SMP
03
锁的分类
自旋锁(spinlock)与互斥锁(… · 适用场景
锁的分类spinlock
04
自旋锁原理
自旋锁的忙等待机制 · 原子操作与内存屏障 · 自旋锁的变体
自旋锁原理自旋锁的忙等待机…
05
自旋锁API
spin_lock_init · spin_lock · spin_unlock
API自旋锁
06
自旋锁使用场景
中断上下文 · 临界区极短 · 不可睡眠场景
自旋锁使用场景断上下文
07
自旋锁注意事项
死锁风险 · 自旋时间过长 · 中断上下文中的锁使用
自旋锁注意事项死锁风险
08
读写自旋锁
rwlock_t · read_lock · write_lock
读写自旋锁rwlock
09
顺序锁(seqlock)
seqlock原理 · 写者优先 · 读者不阻塞写者
seqlock顺序锁
10
RCU机制
RCU基本原理 · 读侧无锁 · 写侧延迟回收
RCU机制
11
互斥锁(mutex)原理
睡眠等待机制 · 优先级继承 · mutex vs spinlock
mutex互斥锁
12
互斥锁API
mutex_init · mutex_lock · mutex_unlock
API互斥锁
13
互斥锁使用场景
进程上下文 · 临界区较长 · 允许睡眠
互斥锁使用场景进程上下文
14
互斥锁注意事项
不可在中断上下文使用 · 死锁预防 · 嵌套锁
互斥锁注意事项不可
15
信号量(semaphore)
计数信号量 · 二值信号量 · 与mutex的区别
semaphore信号量
16
完成量(completion)
completion机制 · wait_for_completio… · complete
completion完成量
17
原子操作
atomic_t · atomic_set · atomic_add
原子操作atomic
18
内存屏障
mb · rmb · wmb
内存屏障mb
19
per-CPU变量
per-CPU变量定义 · 使用 · 避免锁竞争
per-CPU变量
20
锁的调试
lockdep · spin_lock_check · 死锁检测
锁的调试lockdep
21
锁的优化
减小临界区 · 锁粒度细化 · RCU替代
锁的优化减小临界区
22
中断上下文锁
中断处理函数中的锁 · 下半部中的锁 · 软中断锁
断上下文锁断处理函数
23
进程上下文锁
系统调用中的锁 · ioctl中的锁 · 文件操作中的锁
进程上下文锁系统调用
24
驱动实例
字符设备驱动中的锁设计 · 并发访问控制
驱动实例字符设备驱动
25
驱动实例
网络设备驱动中的锁 · NAPI与锁
驱动实例网络设备驱动
26
驱动实例
块设备驱动中的锁 · 请求队列与锁
驱动实例块设备驱动
27
驱动实例
I2C/SPI总线驱动中的锁 · 总线访问同步
驱动实例I2C/SPI
28
驱动实例
DMA驱动中的锁 · DMA描述符保护
驱动实例DMA
29
驱动实例
时钟与电源管理驱动中的锁 · 状态机保护
驱动实例时钟
30
总结与最佳实践
锁选择决策树 · 性能权衡 · 常见错误模式
最佳实践锁选择决策树