[架构之路-38]：目标系统 - 系统软件 - Linux OS硬件设备驱动必须熟悉的六大工作机制之（并发与互斥阻塞与非阻塞异步通知）

Posted 2022-10-12 文火冰糖的硅基工坊

目录

前言：

第4章 内核程序并发与互斥机制

4.1 内核程序优先级机制

4.2 内核线程状态：并发与竞争

4.3 内核锁的类型

4.4 乱序问题

第5章 阻塞与非阻塞机制

5.1 什么是阻塞问题

5.2 应用程序如何设置阻塞方式

5.3 内核驱动如何阻塞应用程序（等待队列模型）

5.4 内核驱动如何实现阻塞操作

第6章 异步通知机制

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前言：

Linux驱动程序员，要熟悉Linux的硬件驱动，必须关注两个大的框架：一、Linux内含的六大分离的思想与主要的驱动程序框架；二、驱动程序六大工作机制。只有掌握了这两大机制，才算真正的掌握了Linux的内核驱动程序。

第4章 内核程序并发与互斥机制

4.1 内核程序优先级机制

4.2 内核线程状态：并发与竞争

 备注：上图中底半部和顶半部写反了。

4.3 内核锁的类型

 

 

4.4 乱序问题

 

第5章 阻塞与非阻塞机制

5.1 什么是阻塞问题

（1）当接收时，没有数据的时候该怎么办？

（2）当发送时，设备正忙的时候该怎么办？

这就是阻塞问题。

阻塞：当设备没有ready时，操作线程直接进入等待队列，直到设备准备好，并唤醒等待线程。

非阻塞：当设备没有ready时，操作线程直接带错误信息返回。

5.2 应用程序如何设置阻塞方式

5.3 内核驱动如何阻塞应用程序（等待队列模型）

5.4 内核驱动如何实现阻塞操作

（1）读操作

• 没有可用数据时，用户线程进入等待队列，直到硬件中断服务程序唤醒读线程，开始读取数据。

（2）写操作

• 数据没有写完成时，用户线程进入等待队列，直到写完成，唤醒应用线程，继续下一次的写操作。

（1）读操作

• 没有数据时，进入等待队列，阻塞。
• 有数据时，直接读数据，并转交给用户空间的程序。

（2）中断服务程序 

• 表明有数据ready，唤醒等待队列中的内核空间的读线程

5.5 信号量实现阻塞问题

5.6 用户空间阻塞+内核空间查询

 

 

第6章 异步通知机制