Linux下临界区的原理和应用（linux下临界区）

抢占式多任务操作系统（如Linux）可以同时运行多个任务，每个任务处理不同的任务。然而，在多任务环境中，如果多个任务并发地访问同一个存储器片段，则会导致冲突和异常。当同一块共享的存储器片段被一个任务在一个段时间内给占据，将会导致另一个同时来访问这块内存的任务在该段时间内受到阻碍，因此可能会影响多任务的执行。

Linux下的临界区概念应运而生，它是一种用于解决多任务之间资源冲突问题的方法。临界区也可以理解成一种保护机制，它是指对共享资源进行访问时，允许仅有一个任务进入特定块，不允许其它任务访问，直到持有免此任务释放临界区为止。

Linux下实现临界区有三种方法：信号量法、禁止调度程序以及页锁。信号量法是一种数字手段，Linux系统实现了semaphore机制，通过对信号量的操作（包括wait、signal等）实现临界区的控制；禁止调度程序方法是使用preempt_disable()/preempt_enable()函数禁止抢先式抢占，但在实际使用时是否存在性能问题尚待考究；而页锁是自Linux2.4引入的技术，相比之前的技术，该技术支持多处理器，效率更高，并且允许同一进程在多处持有锁，可以有效降低死锁几率。

应用来说，Linux临界区主要用于解决共享资源访问冲突的问题，在某些情况下，在低等级的任务完成任务后，会有一个任务进入高等级任务，就需要使用临界区技术来保证并发运行过程中不会发生资源竞争、读写冲突，以确保系统正常运行。

总之，Linux下的临界区技术是一种解决多任务之间共享资源访问冲突问题的方法，它可以通过信号量法、禁止调度程序以及页锁三种方式实现，可以有效降低死锁几率，提高系统运行效率。

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