内核同步机制

关于同步理论的一些基本概念：
临界区（critical area）: 访问或操作共享数据的代码段，可以简单理解为synchronized大括号中部分（原子性）

竞争条件（race conditions）：两个线程同时拥有临界区的执行权

数据不一致：data unconsistency 由竞争条件引起的数据破坏

同步（synchronization）：避免race conditions

锁：完成同步的手段（门锁，门后是临界区，只允许一个线程存在） 上锁解锁必须具备原子性

原子性：像原子一样不可分割的操作

有序性：禁止指令重排

可见性：一个线程内的修改，另一个线程可见

内核同步常用方法：

• 原子操作：内核中类似于AtomicXXX，位于<linux/types.h>
• 自旋锁：内核中通过汇编支持的cas，位于<asm/spinlock.h>
• 读写自旋：类似于ReadWriteLock，可同时读，只能一个写，读的时候是共享锁，写的时候是排他锁
• 信号量：类似于Semaphore（PV操作down up操作，占有和释放） 重量级锁，线程会进入wait，适合长时间持有的锁情况
• 读写信号量：downread upread downwrite upwrite （多个写，可以分段写，比较少用）(分段锁）
• 互斥体（mutex）：特殊的信号量（二值信号量）
• 完成变量：特殊的信号量（A发出信号给B，B等待在完成变量上） vfork() 在子进程结束时通过完成变量叫醒父进程 类似于(Latch)
• BKL：大内核锁
• 顺序锁（2.6）：线程可以挂起的读写自旋锁，序列计数器（从0开始，写时增加(+1)，写完释放(+1)，读前发现单数， 说明有写线程，等待，读前读后序列一样，说明没有写线程打断）
• 禁止抢占：preempt_disable()
• 内存屏障 ：见volatile