文章来源:http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-synchronization.html
级别： 中级
M. Tim Jones, 顾问工程师, Emulex
2007 年 11 月 19 日
在学习 Linux® 的过程中，您也许接触过并发（concurrency）、临界段（critical section）和锁定，但是如何在内核中使用这些概念呢？本文讨论了 2.6 版内核中可用的锁定机制，包括原子运算符（atomic operator）、自旋锁（spinlock）、读/写锁（reader/writer lock）和内核信号量（kernel semaphore）。 本文还探讨了每种机制最适合应用到哪些地方，以构建安全高效的内核代码。
本文讨论了 Linux 内核中可用的大量同步或锁定机制。这些机制为 2.6.23 版内核的许多可用方法提供了应用程序接口（API）。但是在深入学习 API 之前，首先需要明白将要解决的问题。
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并发和锁定
当存在并发特性时，必须使用同步方法。当在同一时间段出现两个或更多进程并且这些进程彼此交互（例如，共享相同的资源）时，就存在并发 现象。
在单处理器（uniprocessor，UP）主机上可能发生并发，在这种主机中多个线程共享同一个 CPU 并且抢占（preemption）创建竞态条件。抢占 通过临时中断一个线程以执行另一个线程的方式来实现 CPU 共享。竞态条件 发生在两个或更多线程操纵一个共享数据项时，其结果取决于执行的时间。在多处理器（MP）计算机中也存在并发，其中每个处理器中共享相同数据的线程同时执行。注意在 MP 情况下存在真正的并行（parallelism），因为线程是同时执行的。而在 UP 情形中，并行是通过抢占创建的。两种模式中实现并发都较为困难。
Linux 内核在两种模式中都支持并发。内核本身是动态的，而且有许多创建竞态条件的方法。Linux 内核也支持多处理（multiprocessing），称为对称多处理（SMP）。可以在本文后面的 参考资料 部分学到更多关于 SMP 的知识。
临界段概念是为解决竞态条件问题而产生的。一个临界段 是一段不允许多路访问的受保护的代码。这段代码可以操纵共享数据或共享服务（例如硬件外围设备）。临界段操作时坚持互斥锁（mutual exclusion）原则（当一个线程处于临界段中时，其他所有线程都不能进入临界段）。
临界段中需要解决的一个问题是死锁条件。考虑两个独立的临界段，各自保护不同的资源。每个资
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
pthread_mutex_t wqy_mutex_pause = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t wqy_cond_pause = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
bool wqy_pthread_pause = false;
void wqy_pthread_suspend(void)
{
if ......
Linux相比于Windows一个比较好的地方在于Linux提供了非常丰富的在线文档，更重要的是这些都是free的（下面的说明是针对debian发行版，其他的发行版情况可能会有所不同）。
Linux的在线文档大概可以分为以下几类：
（1）Man格式的手册，默认存放于/usr/share/man目录，用man命令查看。
（2）Info 格式的手册，默认存放 ......
