什么是并发与并行
三个概念：
- 并行
- 并发
- 并发加并行
并发
下面这张图描述的是单核CPU的“并发”这个概念：
- 在这颗单核CPU上运行着任务一和任务二，我们人会感觉任务一和任务二是在同时进行的，单核CPU在一个时间片轮内只能执行一个任务。由于CPU的切换时间非常地快，所以会给人感觉似乎任务一和任务二在同时执行。
并行
- 这颗芯片是双核CPU，一个CPU上跑一个任务，在同一时刻在这颗芯片上能同时跑两个任务，这就是并行。
- 可以将并行看做事并发的理想状态。
并行加并发
- 这个芯片上有两个CPU，每个CPU往往不会只执行一个任务，一般它会执行多个任务；
什么是并发与竞争
并发会造成多个程序同时访问一个共享资源，这时候由并发同时访问一个共享资源而产生的问题就是竞争。
Linux是一个多任务的操作系统，并发和竞争在Linux中非常的常见。所以在编写Linux驱动的过程中就要考虑并发与竞争。否则在访问共享资源的时候容易出问题，而这些问题往往不容易排查，很难定位。
如果不处理并发会发生什么事情？
这里讨论的是内核空间中的并发，用户空间中的并发不讨论，现在有两个相同的驱动程序A和B，这两个驱动程序并发执行，并且它们都要修改变量c。
- 情况一：程序A先运行，程序A运行完再运行程序B，这种情况是理想情况。程序A和程序B完美运行，没有错误。
- 情况二：程序A运行了一半，内核调度让程序B执行，程序B执行完毕以后再回来执行程序A。但是程序A执行完以后，程序B是不是就相当于什么也没有做呢？变量c的值还是程序A的值。
情况一是理想情况，但是我们根本无法预料到程序A和程序B到底是怎么运行的。如果不对共享资源进行保护，轻则程序白白运行一次，重则系统崩溃。
Linux在什么情况下会造成并发？
主要有以下几种情况：
- 中断程序并发访问。中断是可以随时产生的，一旦产生中断，就会放下手头的工作，去执行中断中的任务，如果在执行中断中的任务的时候修改了共享资源，就会产生刚才说的问题了。
- 抢占式并发访问。在Linux内核2.6以后，Linux内核支持了抢占，在支持抢占的情况下，正在执行的进程随时都有可能被抢占。
- 多处理器（SMP）并发访问。多核处理器之间存在核间并发访问。
在发生并发时要保护什么？
进程（运行起来的程序就是进程）并发访问共享资源是不安全的，如果两个进程同时访问空间资源，就是发生竞争。所以我们要保护共享资源。
从代码的角度看，共享资源就是某个整形的全局变量，或者驱动中的设备结构体。等等。
并发和竞争的处理办法
在编写驱动程序的时候，我们要尽量避免让驱动程序存在并发和竞争，Linux内核提供了几种并发和竞争的方法，分别是：原子操作，自旋锁，信号量，互斥体。