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一、锁的作用

1、同步和互斥
 1)同步:同一件事情的依次处理，数据的接收---> 数据的处理 --->数据的发送
 2)互斥---- 防止对临界资源的竞争，在一个时刻，只允许一个任务去访问资源

2、驱动程序中锁
   临界资源的保护，实现资源的互斥访问   
3、死锁
  防止死锁

二、自旋锁(spin lock)

1、什么是自旋锁："原地打转"的一种锁

进程A访问资源的时候，在访问资源这前要获取自旋锁，这时候，进程B也想访问该临界资源。此时，进程B不能获取自旋锁，则进程B进入忙等待状态，直到进程A释放自旋锁，进程B才可能访问临界资源。

2、自旋锁是一种忙等待锁
    得不到自旋锁的进程处于忙等待状态，不会产生阻塞，不会进入睡眠状态。
     自旋锁适合于对临界资源访问的时间不长的情况。
     锁必须要配对使用，有上锁就必须要有解锁。

3、使用

//头文件
#include <linux/spinlock.h>1)定义并初始化一个自旋锁，自旋锁处于可用的状态
static spinlock_t gec6818_wdt_lock;
spin_lock_init(&gec6818_wdt_lock);2)上锁
spin_lock(&gec6818_wdt_lock);3)解锁
spin_unlock(&gec6818_wdt_lock);

4、自旋锁的使用注意事项

1) 上锁与解锁一定要成对使用。
2) 锁要依次使用，在释放一个锁之前，不要尝试去获取新的锁，否则，可能产生死锁。
3) 自旋锁适用于临界资源访问的时间比较短的情景。
4) 自旋锁是忙等待锁，不是睡眠锁，不会产生阻塞，所以在中断服务程序中，如果要使用锁，则可以使用自旋锁。
5) 自旋锁保护的临界代码区必须是一个原子过程(这个过程是一个连续的过程，不能被打断，也不会产生阻塞)。
6) 一般自旋锁适用于多核处理器，抢占式的内核情况

三、信号量

1、什么是信号量

信号量是一个多值的锁，如果信号量的值为4，则说明最多有四个进程可以同时获取这个信号量，并进行资源的访问。当第五个进程也想获取信号量，信号量的值为0，第五个进程就获取不到信号量，该进程就会产生阻塞并进入睡眠状态。

信号量在linux驱动程序设计中，使用的比较少，是因为在普通的驱动程序中，一般不会让几个进程同时去访问临界资源。信号量一般使用在网络驱动或者无线网卡的驱动中。

2、使用

#include <linux/semaphore.h>1)定义一个信号量
static struct semaphore gec6818_sema;2)初始化信号量
sema_init(&gec6818_sema,4);3)获取一个信号量 ---P操作
down(&gec6818_sema);4)释放一个信号量 ---V操作
up(&gec6818_sema);

3、信号量的使用注意:

1) 信号量是不能应用在中断服务程序中。
2) 信号量适用于在临界资源的时间比较长的场景。
3) 信号量使用多个进程访问对临界资源的情况下。

四、互斥锁

1、什么是互斥锁

互斥锁是信号量的特例，是一个二值的信号量，只有上锁和解锁的两种状态，互斥锁又叫互斥量，互斥体(mutex)。

2、互斥锁的使用方法

#include <linux/mutex.h>1)定义一个互斥锁
static struct mutex gec6818_mutex;2)初始化锁
mutex_init(&gec6818_mutex);3)互斥锁上锁
mutex_lock(&gec6818_mutex);4)互斥锁解锁
mutex_unlock(&gec6818_mutex);5)销毁锁
mutex_destroy(&gec6818_mutex);

互斥锁和自旋锁的区别:

1) 自旋锁是一种忙等待锁，当进程得不到自旋锁，该进程会原地等待，并没有放弃CPU的使用权。

2)互斥锁是阻塞锁，当进程得不到互斥锁，该进程会产生阻塞，进入睡眠状态--->睡在该互斥锁的等待队列中。

3)如果访问的临界资源的时间较长，使用互斥锁，反之，使用自旋锁。

4)如果在原子上下文(中断服务程序)中，只能使用自旋锁。

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