linux内核中有多种内核锁，内核锁的作用是： 多核处理器下，会存在多个进程处于内核态的情况，而在内核态下，进程是可以访问所有内核数据的，因此要对共享数据进行保护，即互斥处理； linux内核锁机制有信号量、互斥锁、自旋锁还有原子操作。 一、信号量(struct semaphore)： 是用来解决进程/线程之间的同步和互斥问题的一种通信机制，是用来保证两个或多个关键代码不被并发调用。 信号量（Saphore）由一个值和一个指针组成，指针指向等待该信号量的进程。信号量的值表示相应资源的使用情况。信号量S>=0
实时分为硬实时和软实时，硬实时要求绝对保证响应时间不超过期限，如果超过期限，会造成灾难性的后果，例如汽车在发生碰撞事故时必须快速展开安全气囊；软实时只需尽力使响应时间不超过期限，如果偶尔超过期限，不会造成灾难性的后果.
铺垫 在Java SE 1.5之前，多线程并发中，synchronized一直都是一个元老级关键字，而且给人的一贯印象就是一个比较重的锁。 为此，在Java SE 1.6之后，这个关键字被做了很多的优化，从而让以往的“重量级锁”变得不再那么重。 synchronized主要有两种使用方法，一种是代码块，一种关键字写在方法上。 这两种用法底层究竟是怎么实现的呢？在1.6之前是怎么实现的呢？ 字节码实现原理 在java语言中存在两种内建的synchronized语法：1、synchronized语句；2、s
桔妹导读：死锁是多线程和分布式程序中常见的一种严重问题。死锁是毁灭性的，一旦发生，系统很难或者几乎不可能恢复；死锁是随机的，只有满足特定条件才会发生，而如果条件复杂，虽然发生概率很低，但是一旦发生就非常难重现和调试。使用锁而产生的死锁是死锁中的一种常见情况。Linux 内核使用 Lockdep 工具来检测和特别是预测锁的死锁场景。然而，目前 Lockdep 只支持处理互斥锁，不支持更为复杂的读写锁，尤其是递归读锁（Recursive-read lock）。因此，Lockdep 既会出现由读写锁引起的假阳性预测错误，也会出现假阴性预测错误。
在现代操作系统里，同一时间可能有多个内核执行流在执行，因此内核其实像多进程多线程编程一样也需要一些同步机制来同步各执行单元对共享数据的访问，尤其是在多处理器系统上，更需要一些同步机制来同步不同处理器上的执行单元对共享的数据的访问。在主流的Linux内核中包含了如下这些同步机制包括：
实时系统要求对事件的响应时间不能超过规定的期限，响应时间是指从某个事件发生到负责处理这个事件的进程处理完成的时间间隔，最大响应时间应该是确定的、可以预测的。
该文章的大部分内容都是翻译自是黑莓 10 实时操作系统 QNX Neutrino 的开发手册，该手册不仅详细地阐述了 BlackBerry 10 OS 的原理以及 OS 的体系结构，还描述了其 QNX Neutrino 微内核的详细信息 (包括进程线程、多和处理、网络架构、文件系统等...非常完整..)。
Linux 内核提供了一个遵守上面语义的旗标实现, 尽管术语有些不同. 为使用旗标, 内核 代码必须包含 <asm/semaphore.h>. 相关的类型是 struct semaphore; 实际旗标可以用 几种方法来声明和初始化. 一种是直接创建一个旗标, 接着使用 sema_init 来设定它:
互斥锁是实现传统重入互斥体的内核对象。互斥锁允许多个线程通过确保对资源的互斥访问来安全地共享相关的硬件或软件资源。
典型的UNIX系统都支持一个进程创建多个线程(thread)。在Linux进程基础中提到，Linux以进程为单位组织操作，Linux中的线程也都基于进程。尽管实现方式有异于其它的UNIX系统，但Linux的多线程在逻辑和使用上与真正的多线程并没有差别。 多线程 我们先来看一下什么是多线程。在Linux从程序到进程中，我们看到了一个程序在内存中的表示。这个程序的整个运行过程中，只有一个控制权的存在。当函数被调用的时候，该函数获得控制权，成为激活(active)函数，然后运行该函数中的指令。与此同时，其它的函数
很多时候，我们做项目并不会创建那么多进程，而是创建一个进程，在该进程中创建多个线程进行工作。
综述 在上一篇介绍了linux驱动的调试方法，这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到的并发和竟态以及如何处理并发和竞争。 首先什么是并发与竟态呢？并发(concurrency)指的是多个执行单元同时、并行被执行。而并发的执行单元对共享资源(硬件资源和软件上的全局、静态变量)的访问则容易导致竞态(race conditions)。可能导致并发和竟态的情况有： SMP（Symmetric Multi-Processing），对称多处理结构。SMP是一种紧耦合、共享存储的系统模型，它的特点是多个CPU使用共同的系统总线
因为现代操作系统是多处理器计算的架构，必然更容易遇到多个进程，多个线程访问共享数据的情况，如下图所示：
Linux 内核中的同步机制：原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。 1、介绍 在现代操作系统里，同一时间可能有多个内核执行流在执行，即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。 主流的Linux内核中的同步机制包括： 原子操作 信号量（semaphore） 读写信号量（rw_semaphore） 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock、 brlock（只包含在2.4内核中
进程在多数早期多任务操作系统中是执行工作的基本单元。进程是包含程序指令和相关资源的集合，每个进程和其他进程一起参与调度，竞争 CPU 、内存等系统资源。每次进程切换，都存在进程资源的保存和恢复动作，这称为上下文切换。进程的引入可以解决多用户支持的问题，但是多进程系统也在如下方面产生了新的问题：进程频繁切换引起的额外开销可能会严重影响系统性能。
面试中经常会被问到高性能服务模型选择对比，以及如何提高服务性能和处理能力，这其中涉及操作系统软件和计算机硬件知识，其实都是在考察候选人的基础知识掌握程度，但如果没准备的话容易一头雾水，这次带大家从头到尾学习一遍，学完这一篇再也不怕面试官刨根问底了！
相信需要了解这方面的知识的小伙伴，已经基本对进程间通信和线程间通信有了一定了解。例如，进程间通信的机制之一：共享内存（在这里不做详解）：多个进程可同时访问同一块内存。如果不对访问这块内存的临界区进行互斥或者同步，那么进程的运行很可能出现一些不可预知的错误和结果。
---- Hello、Hello大家好，我是木荣，今天我们继续来聊一聊Linux中多线程编程中的重要知识点，详细谈谈多线程中同步和互斥机制。 同步和互斥 互斥：多线程中互斥是指多个线程访问同一资源时同时只允许一个线程对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的； 同步：多线程同步是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源
既然是锁CPU，那就都是针对多核处理器或多CPU处理器。单核的话，只有发生中断会使任务被抢占，那么可以进入临界区之前先关中断，但是对多核CPU光关中断就不够了，因为对当前CPU关了中断只能使得当前CPU不会运行其它要进入临界区的程序，但其它CPU还是可能执行进入临界区的程序。
例如，用户运行自己的程序，系统就创建一个进程，并为它分配资源，包括各种表格、内存空间、磁盘空间、I／O设备等。
在Java 1.5之前，多线程并发中，synchronized一直都是一个元老级关键字，而且给人的一贯印象就是一个比较重的锁。为此，在Java 1.6之后，这个关键字被做了很多的优化，从而让以往的“重量级锁”变得不再那么重。
在信号量最后的部分说，当count=1的时候可以用信号量实现互斥。在早期的Linux版本中就是当count=1来实现mutex的。
楼主本来是要继续写服务器并发的，但是后续的服务器相关点都和进程线程联系在一起，所以先把进程线程相关内容写完吧！ 这次只写进程线程的概述，实际操作后续博文逐一代码实现。 进程同步or进程通信/线程同步or线程通信？ 这两组概念迷惑我至今，网上和书籍对这个的描述也是爱用啥用啥的感觉，今天又重新理了一遍。 什么是同步：同步就是数据保持一致，无论是进程还是线程，都是实现了代码执行流程的分支，多个分支同时进行。多个分支互不干扰，但是又有些数据需要共享，让这些数据对所有分支保持一致即为同步。 什么是
自旋锁是专为防止多处理器并发（实现保护共享资源）而引入的一种锁机制。自旋锁与互斥锁比较类似，它们都是为了解决对某项资源的互斥使用。无论是互斥锁，还是自旋锁，在任何时刻，最多只能有一个保持者，也就说，在任何时刻最多只能有一个执行单元获得锁。但是两者在调度机制上略有不同。对于互斥锁，如果资源已经被占用，资源申请者只能进入睡眠状态。但是自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环在那里看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，“自旋”一词就是因此而得名。自旋锁在内核中大量应用于中断处理等部分（对于单处理器来说，防止中断处理中的并发可简单采用关闭中断的方式，即在标志寄存器中关闭/打开中断标志位，不需要自旋锁）。
各位好，今天是我们并发篇正式开始的第一篇，既然我们大家学习并发，那么就要理解一些计算机概念最好，否则，知道怎么用而不知道名称是啥，概念含糊不清，以及不知道怎么设计的，假如今天你突然换 go 语言，设计个并发还是不会。我们要学的是并发思想，在Java 中的思想，一通则百通，而不是背代码，切记切记。
多线程访问共享资源的时候，避免不了资源竞争而导致数据错乱的问题，所以我们通常为了解决这一问题，都会在访问共享资源之前加锁。
在MySQL种，执行show engine innodb status \G 经常会看到里面有spin lock 及mutex的情况。我们有必要了解下这些知识。
开始阅读 nginx 源码的时候就一直伴随着一个问题，那就是多进程的 nginx 模型是怎么保证多个进程同时写入一个文件不发生数据交错呢？ 猜想中，主要有以下几种解决方案： 1. 最传统的，正在写文件的进程加锁，其他进程等待，但是这样的情况是绝对不允许的，效率太过低下 2. 写 log 前测试锁状态，如果已经锁定，则写入进程自己的缓冲区中，等待下次调用时同步缓冲区，这样做的好处是无需阻塞，提高了效率，但是就无法做到 log 的实时了，这样做工程中也是绝对无法接受的，一旦发生问题，将无法保证 log 是否已经被写入，因此很难定位 3. 一个进程专门负责写 log，其他进程通过域套接字或者管道将 log 内容发送给他，他持续阻塞在 epoll_wait 上，直到收到信息，立即写入，但是众所周知，nginx 是调用同一个函数启动所有进程的，并没有专门调用函数启动所谓的 log 进程，除了 master 和 worker，nginx 也确实没有 log 进程存在 4. 那么就是进程启动后，全部去竞争某个锁，竞争到该锁的 worker 执行 log worker 的代码，其余的 worker 继续运行相应程序，这个方案看上去是一个不错的方案，如果是单 worker 的话，那么就无需去使用该锁即可
但生活中也不是没有 BUG 的，比如加锁的电动车在「广西 - 窃·格瓦拉」面前，锁就是形同虚设，只要他愿意，他就可以轻轻松松地把你电动车给「顺走」，不然打工怎么会是他这辈子不可能的事情呢？牛逼之人，必有牛逼之处。
说明：本篇博客整理自文末的多篇参考博客（每篇博客各有侧重）。本文结合源码对Unsafe的park和unpark方法进行了完整全面的梳理，并对部分参考博客中存在的错误描述进行说明。
在上一篇博客 【Linux 内核 内存管理】RCU 机制 ① ( RCU 机制简介 | RCU 机制的优势与弊端 | RCU 机制的链表应用场景 ) 中 , 分析了 RCU 机制的优势与弊端 ;
Go分为数据类型分为值类型和引用类型，其中值类型是 int、float、string、bool、struct和array，它们直接存储值，分配栈的内存空间，它们被函数调用完之后会释放；引用类型是 slice、map、chan和值类型对应的指针 它们存储是一个地址（或者理解为指针）,指针指向内存中真正存储数据的首地址，内存通常在堆分配，通过GC回收。
前言：非常早之前就接触过同步这个概念了，可是一直都非常模糊。没有深入地学习了解过，最近有时间了，就花时间研习了一下《linux内核标准教程》和《深入linux设备驱动程序内核机制》这两本书的相关章节。趁刚看完，就把相关的内容总结一下。
如果程序直接引用物理地址，可能导致内存只能使用一个程序。因为其他程序也运行的话，可能会直接占用前一个程序的物理地址。
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文章主要介绍了在Linux系统中，如何利用自旋锁来实现线程之间的同步和互斥。主要包括了自旋锁的定义、工作原理、使用方式和注意事项，并通过实例介绍了如何在C语言中实现自旋锁。
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
自旋锁与互斥锁类似，但是自旋锁不会引起调用者睡眠。如果自旋锁被其他执行单元保持，则调用者会一直循环等待保持者释放锁。
第一篇文章讲述了任务的三大元素：任务控制块、任务栈、任务入口函数，并讲述了编写RTOS任务入口函数时三个重要的注意点。
尽管信号量已经可以实现互斥的功能，但是“正宗”的mutex在Linux内核中还是真实地存在着。尤其是在Linux内核代码中，更多能看到mutex的身影。
网上看了很多的嵌入式学习路线，有的比较片面，有的为了博人眼球东拼西凑，几乎把整个行业用得着用不着的技术都写上去了，没有侧重点，简直是劝退指南，还有的纯粹是打广告卖板子招生。
同步是指协调多个执行线程或进程的执行，以确保它们按照一定的顺序执行或在特定的条件下等待。常见的同步机制包括信号量、条件变量和屏障等。
由以上介绍大概了解，自旋锁就是内核为防止临界区被多个进程同时访问出错的一种机制。其作用是保证临界区在任一时刻有且仅有一个进程访问。
C++自旋锁是一种低层次的同步原语，用于保护共享资源的访问。自旋锁是一种轻量级的锁，适用于短时间的资源锁定。
原文发布于微信公众号 - 云服务与SRE架构师社区（ai-cloud-ops），作者李勇。
上一篇文章，我们详细介绍了通过 goroutine 和通道来实现并发编程： GoLang 的并发编程与通信 — goroutine 与通道
要是对协程的使用感兴趣的话，可以看看这篇文章简单了解一下瞅一眼就会使用GO的并发编程分享
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