除了原子操作，中断屏蔽，自旋锁以及自旋锁的衍生锁之外，在Linux内核中还存在着一些其他同步互斥的手段。
在早期的 Linux内核中，并发的来源相对较少。早期内核不支持对称多处理（ symmetric multi processing,SMP），因此，导致并发执行的唯一原因是对硬件中断的服务。这种情况处理起来较为简单，但并不适用于为获得更好的性能而使用更多处理器且强调快速响应事件的系统。
由于各个进程之间独享一块用户地址空间，一般而言这块独立的用户地址空间不能互相访问，所以进程之间想要通信必须通过内核空间（每个进程共享）。
进程与线程之间是有区别的，不过linux内核只提供了轻量进程的支持，未实现线程模型。Linux是一种“多进程单线程”的操作系统。Linux本身只有进程的概念，而其所谓的“线程”本质上在内核里仍然是进程。
对于信号量我们并不陌生。信号量在计算机科学中是一个很容易理解的概念。本质上，信号量就是一个简单的整数，对其进行的操作称为PV操作。进入某段临界代码段就会调用相关信号量的P操作；如果信号量的值大于0，该值会减1，进程继续执行。相反，如果信号量的值等于0，该进程就会等待，直到有其它程序释放该信号量。释放信号量的过程就称为V操作，通过增加信号量的值，唤醒正在等待的进程。
并发相关的缺陷是最容易制造的，也是最难找到的，为了响应现代硬件和应用程序的需求，Linux 内核已经发展到同时处理更多事情的时代。这种变革使得内核性能及伸缩性得到了相当大的提高，然而也极大提高了内核编程的复杂性。
每个进程的用户地址空间都是独立的，一般而言是不能互相访问的，但内核空间是每个进程都共享的， 所以进程之间要通信必须通过内核。
在 System V 通信标准中，还有一种通信方式：消息队列，以及一种实现互斥的工具：信号量；随着时代的发展，这些陈旧的标准都已经较少使用了，但作为 IPC 中的经典知识，我们可以对其做一个简单了解，扩展 IPC 的知识栈，尤其是 信号量，可以通过它，为以后多线程学习中 POSIX 信号量的学习做铺垫
1、信号量的定义： struct semaphore { spinlock_t lock; unsigned int count; struct list_head wait_list; }; 在linux中，信号量用上述结构体表示，我们可以通过该结构体定义一个信号量。 2、信号量的初始化： 可用void sema_init(struct semaphore *sem, int val);直接创建，其中val为信号量初值。也可以用两个宏来定义和初始化信号量的值为1或0： DECLAR
---- 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
（1）学会使用 VC 编写基本的 Win32 Consol Application（控制台应用程序)。 （2）通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一步熟悉操作系统的进程概念，理解 Windows 进程的“一生”。 （3）通过阅读和分析实验程序，学习创建进程、观察进程、终止进程以及父子进程同步的基本程序设计方法。
信号量是并发编程中常见的一种同步机制，在需要控制访问资源的线程数量时就会用到信号量，关于什么是信号量这个问题，我引用一下维基百科对信号量的解释，大家就明白了。
Semaphore概述 信号量：它是不同进程或者一个给定进程内部不同线程间同步的机制 二值信号量：值为0或者1，与互斥锁类似，资源可用时，值为1，不可用时，值为0 计数信号灯：值在0到n之间。用来统计资源，其值代表可用资源数 等待操作:等待信号灯的值变为大于0，然后将其减1；而释放操作则相反，用来唤醒等待资源的进程或者线程 System V 信号灯（进程同步）:是一个或者多个信号灯的一个集合。其中的每一个都是单独的计数信号灯。而Posix信号灯（线程同步）指的是单个计数信号灯 System V 信号灯由内核
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：
结果面试过程只花了 5 分钟就结束了，面完的时候，天还是依然是亮的，还得在烈日下奔波 1 小时回去。
相同： 都在 缓存内核 中 读写 ， 先进先出 ，不支持 lseek 之类文件定位操作
对于进程间通信，想必管道大家再熟悉不过了，对于管道这种通信方式，其实是对底层代码的一种复用，linux工程师借助类似文件缓冲区的内存空间实现了管道，其实也算偷了一个小懒，随着linux的发展，linux正式推出了System V来专门进行进程间通信，它和管道的本质都是一样的，都是让不同的进程看到同一份资源。
要深入理解Linux内核中的同步与互斥的实现，需要先了解一下内联汇编：在C函数中使用汇编代码。
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。
在计算机科学中，多线程是指一个进程中的多个线程共享该进程的资源。一般来说，多线程可以提高程序的执行效率，从而加快了应用程序的响应时间。Go语言作为一种现代化的编程语言，特别适合于开发高并发的网络服务。本文将介绍Golang的并发模型和同步机制。
在多任务系统中，任务A正在使用某个资源，还没用完的情况下任务B也来使用的话，就可能导致问题。
https://mp.weixin.qq.com/s/mblyh6XrLj1bCwL0Evs-Vg
6) bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
本文介绍了另一种进程间通信——system V，主要介绍了共享内存，消息队列、信号量，当然消息队列了信号量并非重点，简单了解即可。
Linux互斥与同步 零、前言 一、Linux线程互斥 1、基本概念及引入 2、互斥量mutex介绍 3、互斥量的使用 4、互斥量原理 二、可重入/线程安全 1、基本概念 2、线程安全 3、重入函数 4、联系与区别 三、常见锁概念 四、Linux线程同步 1、基本概念 2、条件变量的使用 3、条件变量等待 4、条件变量使用规范 五、POSIX信号量 1、信号量概念及介绍 2、信号量的使用 零、前言 本章主要讲解学习Linux中对多线程的执行中的同步与互斥 一、Linux线程互斥 1、基本概念及引入 互
实际上就是解释ucore的哲学家就餐怎么实现的，内核级别的信号量怎么实现的，之后给出自己关于用户级别的信号量的设计方案，比较两者异同。
信号量是操作系统中重要的一部分，信号量一般用来进行资源管理和任务同步，FreeRTOS 中信号量又分为二值信号量、计数型信号量、互斥信号量和递归互斥信号量。
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 简单理解：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（象原子一样不可分割的操作） 有序
今天我想再来讨论一下高并发的问题，我们看到最近以Rust、Go为代表的云原生、Serverless时代的语言，在设计高并发编程模式时往往都会首推管道机制，传统意义上并发控制的利器如互斥体或者信号量都不是太推荐。
信号量强调的是线程（或进程）间的同步：“信号量用在多线程多任务同步的，一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程，别的线程再进行某些动作（大家都在sem_wait的时候，就阻塞在那里）。当信号量为单值信号量时，也可以完成一个资源的互斥访问。信号量测重于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。
本文介绍了Linux信号量、POSIX信号量、Linux条件变量和Linux线程同步基本概念，并通过代码示例展示了如何使用这些技术进行线程同步。
在处理进程间的同步与互斥问题时，我们离不开信号量和PV原语，使用这两个工具的目的在于打造一段不可分割不可中断的程序。应当注意的是，信号量和PV原语是解决进程间同步与互斥问题的一种机制，但并不是唯一的机制。
进程A可以通过消息队列的系统调用接口，把自己的数据块链入队列中 进程B也可以把自己的数据块链入队列中 这个队列就是一种共享资源
在单线程的程序里，有两种基本的数据：全局变量和局部变量。但在多线程程序里，还有第三种数据类型：线程数据（TSD: Thread-Specific Data）。
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
在多年前，linux还没有支持对称多处理器SMP的时候，避免并发数据访问相对简单。
两个进程的PCB创建虚拟地址空间然后映射到物理内存中，每个进程因为是独立的，所以在物理内存中的地址也不同。 那么共享内存是怎么做到的呢？ 首先先在物理内存中申请一块内存。 然后讲这块内存通过页表映射分别映射到这两个进程的虚拟地址空间内，让这两个进程都能看到这块内存。(这里也称为进程和共享内存挂接) 最后如果不想通信了：
当提到并发编程、多线程编程时，我们往往都离不开『锁』这一概念，Go 语言作为一个原生支持用户态进程 Goroutine 的语言，也一定会为开发者提供这一功能，锁的主要作用就是保证多个线程或者 Goroutine 在访问同一片内存时不会出现混乱的问题，锁其实是一种并发编程中的同步原语（Synchronization Primitives）。
应用程序中存在多个线程会导致潜在的问题。修改相同资源的两个线程可能会以无意的方式相互干扰。例如，一个线程可能会覆盖另一个线程的更改，或者将该应用程序置于未知且无效的状态。如果幸运的话，损坏的资源可能会导致明显的性能问题或崩溃，这种情况还相对容易追踪和修复。但是，如果你不幸，这种破坏可能会导致微小的错误，直到很晚才会出现，或者错误可能需要对你的基本编码进行重大改革。
1.假设p1先执行，执行到p(s), s-=1, 此时s=-1<0,进程阻塞，主动放弃cpu使用权，cpu调度执行p2,执行p2的具体任务，然后进行v(s),，s+=1，s=0，p2执行完毕。cpu调度继续执行p1，此时s=0，p1被唤醒，因此就达到了先执行p2后执行p1的同步关系。 2.假设p2先执行，首先执行具体的代码，然后进行v(s)，s+=1，s=1>0，然后p2执行完毕。cpu调度执行p1，p1首先p(s)，s-=1，s=0，然后执行具体的代码。同样也达到了先执行p2后执行p1的同步关系。 二.Linux下信号量实现同步，线程2先执行输出"hello"，线程1后执行输出"world\n"的功能
初学操作系统的时候，我就一直懵逼，为啥进程同步与互斥机制里有信号量机制，进程通信里又有信号量机制，然后你再看网络上的各种面试题汇总或者博客，你会发现很多都是千篇一律的进程通信机制有哪些？进程同步与互斥机制鲜有人问津。看多了我都想把 CSDN 屏了.....，最后知道真相的我只想说为啥不能一篇博客把东西写清楚，没头没尾真的浪费时间。
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：
管道一般为有亲缘关系进程提供单路数据流， 通过pipe（int fd[2]）创建， 返回两个文件描述符, fd[0] 用于读，fd[1]用于写。 通过 read 和 write 函数进行 操作。
进程间相互独立，享有独立的资源；一个进程内的多个线程可以共享资源，但对于其他进程内的线程是不可见的。
前言 所有的内容均来自：http://www.qnx.com/developers/docs/6.4.1/neutrino/getting_started/s1_procs.html 这是一篇很棒的介绍进程和线程的文章，本文属于自己感兴趣翻译过来的文章，有兴趣的读者也可以去拜读一下原文。 进程和线程基础 在我们开始讨论线程，进程，时间片以及各种神奇的“调度机制”之前，先来建立一个类比。 我首先要做的就是说明线程和进程是如何工作的。我能想到的最好的方式（不涉及实时系统的设计）就是把线程和进程想象成一些实际
操作系统中的进程是指正在运行的程序的实例。每个进程都有自己的地址空间、数据和代码。进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
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
Windows 线程同步是指多个线程一同访问共享资源时，为了避免资源的并发访问导致数据的不一致或程序崩溃等问题，需要对线程的访问进行协同和控制，以保证程序的正确性和稳定性。Windows提供了多种线程同步机制，以适应不同的并发编程场景。主要包括以下几种：
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