本篇将会简单的介绍内核的同步入门简介

内核同步的简单概念

临界区

• 临界区这个词语听起来云里雾里的，但是其实很简单，就是一段代码段，这一段代码段可以访问共享资源
• 说的这么玄乎，其实我自己有简单的理解，就是将之类比称为被sync锁住的代码段，感觉意思差不多，有的时候我们通过sync锁住一段代码也是为了这段代码可以不被并发执行

内核中需要保护的资源

• 这个话题说起来有点搞笑，那就是linux内核中能够被并发访问的数据结构、资源基本上都需要被加锁保护，所以我们可以用反向思维，思考到底什么不需要被保护
  1. 只被特定线程访问
  2. 线程自己使用的资源
  3. 局部变量

内核同步方法

原子操作

• 原子操作非常容易理解，这里我直接引用Java中的一个结构，AtomicInteger，这个结构中的操作就是原子操作，linux内核里面也有类似的（说是类似其实只是感觉很像，这里我是为了自己方便理解）

  

自旋锁

• 自旋锁没有什么好说的，和我们平时理解的自旋锁没有什么区别，不过linux内核的自旋锁有一个非常非常坑的特性，那就是不可重入！
• linux的自旋锁不可以调用递归，因为linux的自旋锁是不可重入的，这就很操蛋，必须很小心的使用

读—写自旋锁

• 读写自旋锁，顾名思义，就是基于自旋锁的读写锁

信号量

• 乍一看这个好像不是什么锁，但是只是这么名字有点奇怪而已，这其实是Linux内核中的一种睡眠锁
• 顾名思义，这个锁可以让其他未获取锁资源的线程在等待队列中睡眠，直到这个锁资源被释放然后沉睡的线程被唤醒，起来获取锁资源
• 这个锁就可以类比Java里面的重量级锁
• 想要沉睡和唤醒一个线程的代价是很高的，所以这个信号量和自旋锁的适用情况和Java中Sync和CAS的适用条件是一致的

读—写信号量

• 没啥好说的，就是基于信号量实现的读写锁

互斥体

• 信号量比较适合于使用在那些状况复杂，情况未明的场景，对于简单场景不适用（重量大）
• 为了解决这个问题，人们开发出了互斥体(mutex)，这是一个适用于简单场景的睡眠锁
• 说实话，mutex这个单词在Java的源码中就经常出现，例如在Collections.synchronizedMap()方法里面，被转换成为syncMap的hashmap里面，保证同步的sync锁锁住的就是一个被命名为mutex的obj对象

屏障

• 在linux内核里面，也存在屏障，这里面的屏障被称为barrier
• linux一共有三种屏障
  1. rmb：读屏障
  2. wmb：写屏障
  3. mb：混合屏障

小结

• 总而言之，以上的同步方法都是为了保证内核中的代码可以安全的执行，和Java中的锁机制有异曲同工之妙