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Linux设备驱动程序(五)——并发竞态

前言 并发相关缺陷是最容易制造,也是最难找到,为了响应现代硬件应用程序需求,Linux 内核已经发展到同时处理更多事情时代。...二、并发及其管理 在现代 Linux 系统中存在大量并发来源,因此会导致可能竞态,SMP(对称多处理)系统甚至可在不同处理器上同时执行我们代码。...内核代码是可抢占;因此,我们驱动程序代码可能在任何时候丢失对处理器独占,而拥有处理器进程可能正在调用我们驱动程序代码。设备中断是异步事件,也会导致代码并发执行。...因此在设计自己驱动程序时第一个要记住规则是,只要可能,就应该避免资源共享,如果没有并发访问,也就不会有竞态产生,因此,仔细编写内核代码应该具有最少共享。...这种情况几乎不成问题,但是如果对锁竞争导致饥饿,性能会变得很低。 六、锁陷阱 并发管理本来就非常棘手,而许多使用方法都可能导致错误。

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    Redis 并发竞争问题

    问题 Redis 并发竞争问题是什么?如何解决这个问题?了解 Redis 事务 CAS 方案吗?...分析 这个也是线上非常常见一个问题,就是多客户端同时并发写一个 key,可能本来应该先到数据后到了,导致数据版本错了;或者是多客户端同时获取一个 key,修改值之后再写回去,只要顺序错了,数据就错了...每个系统通过 zookeeper 获取分布式锁,确保同一时间,只能有一个系统实例在操作某个 key,别人都不允许读写。...你要写入缓存数据,都是从 mysql 里查出来,都得写入 mysql 中,写入 mysql 中时候必须保存一个时间戳,从 mysql 查出来时候,时间戳也查出来。...每次要写之前,先判断一下当前这个 value 时间戳是否比缓存里 value 时间戳要新。如果是的话,那么可以写,否则,就不能用旧数据覆盖新数据。

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    关于Redis几件小事 | 并发竞争Cluster模式

    1.什么是并发竞争 就是多客户端同时并发写一个key,可能本来应该先到数据后到了,导致数据版本错了。或者是多客户端同时获取一个key,修改值之后再写回去,只要顺序错了,数据就错了。...这样就可以保证并发操作时数据顺序问题。 ?...redis cluster架构示意图 4.redis clusterreplication+sentinal ①输入数据量很少,主要是承载高并发场景,单机就可以了。...②meet:某个节点发送meet给新加入节点,让其加入进群中,然后新节点就会开始与其他节点进行通信。 ③pong:作为pingmeet响应,包含自己状态其他信息,也可以用于信息广播更新。...D:如果JedisCluster API返回是moved,那么利用该节点数据,更新本地hash slot node映射表。

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    Linux 设备驱动相遇

    一个开发板 上一节最后我们讲到设备树三大作用,其最后一个作用也是最重要作用:设备信息集合。这一节结合设备信息集合详细讲解来认识一下设备驱动是如何绑定。...所谓设备信息集合,就是根据不同外设寻找各自外设信息,我们知道一个完整开发板有 CPU 各种控制器(如 I2C 控制器、SPI 控制器、DMA 控制器等),CPU 控制器可以统称为 SOC,除此之外还有各种外设...我们看到一个开发板有很多设备,这些设备是如何一层一层展开呢?设备驱动又是如何绑定呢?我们带着这些疑问进入本节主题。...大圆圈中就是我们常说 soc,里面包括 CPU 各种控制器 A、B、I2C、SPI,soc 外面接了外设 E F。...第一节中讲了总线、设备驱动模型原理,即任何驱动都是通过对应总线设备发生联系,故虽然 soc 内部没有具体总线,但是内核通过 platform 这条虚拟总线,把控制器一个一个找到,一样遵循了内核高内聚

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    linux设备驱动第五篇:驱动并发与竟态

    综述 在上一篇介绍了linux驱动调试方法,这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到并发竟态以及如何处理并发竞争。 首先什么是并发与竟态呢?...但其都会引发对临界共享区竞争问题。而解决竞态问题途径是保证对共享资源互斥访问,即一个执行单元在访问共享资源时候,其他执行单元被禁止访问。那么linux内核中如何做到对对共享资源互斥访问呢?...在linux驱动编程中,常用解决并发与竟态手段有信号量与互斥锁,Completions 机制,自旋锁(spin lock),以及一些其他不使用锁实现方式。下面一一介绍。...小结 以上就是linux驱动编程中涉及并发与竞态内容,下面做一个简单小结。...之前在linux设备驱动第三篇:写一个简单字符设备驱动中介绍了简单字符设备驱动,下一篇将介绍一些字符设备驱动中得高级操作。

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    goroutine 并发竞争条件解决

    引言 上一篇文章,我们详细介绍了通过 goroutine 通道来实现并发编程: GoLang 并发编程与通信 — goroutine 与通道 但是,在并发环境中,有另外一个不可回避问题,那就是如何处理竞争条件...,由于并发多个 goroutine 执行顺序通常是无法确定,因此他们能够访问同一个资源就会在多个 goroutine 之间产生竞争,如何避免竞争条件,如何处理竞争,都是必须要考虑问题,本文我们就来详细介绍一下...竞争条件 由于 GoLang 中 goroutine 存在,只要让变量不在多个 goroutine 内共享,他就一定是并发安全。...有三种方法可以避免: 不修改变量,每个 goroutine 都只读变量,自然不会有竞争冲突存在 避免从多个 goroutine 访问同一个变量,例如创建一个唯一能够访问该变量 goroutine,...互斥机制 绝大部分语言中,在处理并发环境可能造成竞争条件时,都会引入互斥锁概念,例如 linux 原生支持互斥量、信号量等。

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    探索JAVA并发 - 如何减少锁竞争

    竞争会限制代码可伸缩性,在并发编程时通过一些手段有意地减少锁竞争,可以让程序有更好表现。 所谓可伸缩性,即当增加计算资源(如CPU、内存、带宽等)时,程序吞吐量或处理能力会相应增加。...,并发效率更高了。...O(1),但却引入了热点域,每次访问资源都要访问同一个计数器,这时候对可伸缩性就产生了一定影响,因为不管怎么增加并发资源,在访问计数器时都会有竞争。...读写锁 读写锁(ReentrantReadWriteLock)维护了一对锁(一个读锁一个写锁),通过分离读锁写锁,使得并发性相比一般排他锁有了很大提升。...但有时候,高并发下操作对象池带来性能损耗(线程同步、锁竞争、阻塞...)可能比起在需要时候直接new一直对象更大。 通常,对象分配操作开销比线程同步开销更低。

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    基于事件驱动并发编程

    同步与异步 同步异步关注是消息通信机制 (synchronous communication/ asynchronous communication) 所谓同步,就是在发出一个调用时,在没有得到结果之前...阻塞与非阻塞 阻塞非阻塞关注是程序在等待调用结果(消息,返回值)时状态. 阻塞调用是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。...异步阻塞IO: 此种方式下是指应用发起一个IO操作以后,不等待内核IO操作完成,等内核完成IO操作以后会通知应用程序,这其实就是同步异步最关键区别,同步必须等待或者主动去询问IO是否完成,那么为什么说是阻塞呢...替代方式,只监听就绪文件句柄),从而提高系统并发性!...异步事件驱动 如果我们业务逻辑处理使用异步事件驱动(Reactor)方式,而又需要在本次请求中需要返回请求结果,此时属于同步获取返回值,因此此时我们只能使用阻塞异步或者“并发”“同步”方式。

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    如何解决 Redis 并发竞争 key 问题

    本文将介绍如何解决 Redis 并发竞争 key 问题,保证数据一致性可靠性。...数据丢失:如果不加控制,可能会出现多个写操作同时执行,导致后写入数据覆盖先写入数据。 解决方案 为了解决 Redis 并发竞争 key 问题,我们可以采用以下两种主要策略: 1....key 值两个命令放入了一个事务中,这样可以保证它们原子性,从而避免了并发竞争问题。...如果获取成功,就执行相应操作;如果获取失败,表示锁已被其他客户端持有,需要等待。 总结 通过使用 Redis 事务或分布式锁,我们可以有效地解决并发竞争 key 问题,保证了数据一致性可靠性。...在实际应用中,我们需要根据具体场景选择合适方法来应对并发访问。 希望本文对你解决 Redis 并发竞争 key 问题有所帮助。如果你有任何问题或建议,欢迎在下方留言,让我们共同讨论。

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    面试官让你讲讲Linux内核竞争并发,你该如何回答?

    内核中并发竞争简介   在早期 Linux内核中,并发来源相对较少。...现在 Linux系统并发产生原因很复杂,总结一下有下面几个主要原因: 多线程并发访问, Linux是多任务(线程)系统,所以多线程访问是最基本原因。...抢占式并发访问,内核代码是可抢占,因此,我们驱动程序代码可能在任何时候丢失对处理器独占 中断程序并发访问,设备中断是异步事件,也会导致代码并发执行。...正在运行多个用户空间进程可能以一种令人惊讶组合方式访问我们代码,SMP系统甚至可在不同处理器上同时执行我们代码。   只要我们程序在运转当中,就有可能发生并发竞争。...这个时候就要建立一种保护机制,下面介绍几种内核提供几种并发竞争处理方法。 原子操作 原子操作简介   原子,在早接触到是在化学概念中。原子指化学反应不可再分基本微粒。

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    Linux基础(进线程间竞争

    用脚趾头想想也知道,第一种情况是绝对公平,结果是把效率往死里拖,回到五六十年代中国,回到水深火热年代。第二种情况是相对公平,时间优先权市场化,说白了就是资源优化配置。...先澄清一个概念,进程线程关系,look: ? 从图中看到,所谓进程就是包含了1条以上线程线程组。 每一条线程都是可以被单独调度实体,因此我们考虑优先级相关问题,就以线程对对象就行了。...1,线程有三种调度策略,分别是SCHED_FIFO、SCHED_RRSCHED_OTHER。...该调度策略是Linux系统调度默认策略。...处于0优先级别的这些线程按照所谓动态优先级被调度,而动态优先级起始于线程nice值,且每当一个线程已处于就绪态但被调度器调度无视时,其动态优先级(即nice值)会自动增加一个单位,这样能保证这些线程竞争

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    linux驱动ioctl函数,Linux中与驱动相关ioctl函数

    ioctl设置,A/D转换结果通过read读取,而A/D转换精度工作频率通过ioctl设置。...ioctl函数是文件结构中一个属性分量,就是说如果你驱动程序提供了对ioctl支持,用户就可以在用户程序中使用ioctl函数控制设备I/O通道。...例如,我们可以在驱动程序中实现write时候检查一下是否有特殊约定数据流通过,如果有的话,那么后面就跟着控制命令(一般在socket编程中常常这样做)。...要记住,用户程序所作只是通过命令码告诉驱动程序它想做什么,至于怎么解释这些命令怎么实现这些命令,这都是驱动程序要做事情。...,那是一些补充参数,一般最多一个,有或没有是cmd意义相关

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    go 原子操作函数案例(并发竞争状态解决方式)

    package main import ( "fmt" "sync" // 同步操作 "sync/atomic" // 提供原子操作函数,用于并发安全地操作共享变量。...) var counter int64//计数器 var wg sync.WaitGroup//WaitGroup 主要用于协调多个 goroutine 执行,确保在所有 goroutine 都完成后再继续执行接下来操作...+1 -1代表一个go执行完毕 } func main() { wg.Add(2)//表示需要等待两个 goroutine 完成。...fmt.Println("值:", atomic.LoadInt64(&counter)) } //并发竞争 //会出现数据不一致 程序崩溃 逻辑错误等问题。因为没有同步机制的话。...例如,两个 goroutine 同时读取变量、修改变量并写回,但最终结果可能取决于它们之间执行顺序,而不是程序代码顺序。

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    Go并发编程里数据竞争以及解决之道

    Go语言以容易进行并发编程而闻名,但是如果稍不注意,并发程序可能导致数据竞争问题(data race)就会经常出现在你编写并发程序待解决Bug列表中-- 如果你不幸在代码中遇到这种错误,这将是最难调试错误之一...今天这篇文章里我们首先来看一个导致数据竞争例程序,使用go命令行工具检测程序竞争情况。然后我们将介绍几种解决并发情况下数据竞争问题方法。...最后我们会分析用什么方法解决数据竞争更合理以及留给大家一个思考题。 本周这篇文章主旨概要如下: 并发程序数据竞争问题。 使用go命令行工具检测程序竞争情况。 解决数据竞争常用方案。...如何选择解决数据竞争方案。 一道测试自己并发编程掌握程度思考题。...先获取到写锁时程序执行流程 ---- ? 先获取读锁时程序执行流程 Mutex vs Channel 上面我们使用互斥锁通道两种方法解决了并发程序数据竞争问题。

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    FPGA中竞争冒险现象

    冒险往往会影响到逻辑电路稳定性。时钟端口、清零置位端口对毛刺信号十分敏感,任何一点毛刺都可能会使系统出错,因此判断逻辑电路中是否存在冒险以及如何避免冒险是设计人员必须要考虑问题。...例如,在数字电路设计中,常常采用格雷码计数器取代普通二进制计数器,这是因为格雷码计数器输出每次只有一位跳变,消除了竞争冒险发生条件,避免了毛刺产生。...毛刺并不是对所有的输入都有危害,例如D触发器D输入端,只要毛刺不出现在时钟上升沿并且满足数据建立保持时间,就不会对系统造成危害,我们可以说D触发器D输入端对毛刺不敏感。...根据这个特性,我们应当在系统中尽可能采用同步电路,这是因为同步电路信号变化都发生在时钟沿,只要毛刺不出现在时钟沿口并且不满足数据建立保持时间,就不会对系统造成危害。...(由于毛刺很短,多为几纳秒,基本上都不可能满足数据建立保持时间) 去除毛刺一种常见方法是利用D触发器D输入端对毛刺信号不敏感特点,在输出信号保持时间内,用触发器读取组合逻辑输出信号,这种方法类似于将异步电路转化为同步电路

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    Linux系统驱动之最简单LCD驱动_基于QEMU

    资料下载 coding无法使用浏览器打开,必须用git工具下载: git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git...视频观看 百问网驱动大全 百问网技术交流群,百万嵌入式工程师聚集地: https://www.100ask.net/page/2248041 最简单LCD驱动_基于QEMU 本节视频对应源码在GIT...注意: 使用QEMU不是必须 QEMU只是提供另一个角度学习方法,比如: LCD驱动:使用QEMU可以时,可以简化硬件操作 中断子系统:可以跟踪调用过程 你可以只看QEMU相关视频,不使用...为什么要用QEMU Linux驱动 = 驱动框架 + 硬件操作。 如果硬件操作足够简单,我们就可以把精力放在驱动程序框架上,这才是Linux核心。...使用QEMU,虚拟出一款简单LCD控制器,可以简化硬件操作,让我们把精力放在驱动框架上。 2.

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