linux的内核同步

linux的内核同步，作用是为了临界区的保护．主要有下面５种方式：

１：原子操作．执行过程中不能被打断的操作．

２：自旋锁，应用于多处理器环境．当得不到锁的时候,CPU就会在一直在做轮询判断.也就是说如果一个进程取不到自旋锁.也会一直判断下去,不会主动去调度其它进程代替当前进程.但是这样锁机制的开销极少.可以快速的开锁和加锁.持有自旋锁的进程一般都会对临界区有快速的处理

另外,内核还规定持有自旋锁的进程不能被抢占,这样做主要是出于系统性能考虑.如果一个持自旋锁的进程被调度出CPU.那其它需要这些锁的进程被调度进来之后,也只做 “自旋”工作.

３：信号量，需要对临界区长时间操作的情况下不太合适.因此,需要一种等待获锁的机制.这就是信号量.信号量在请求锁的时候,如果不成功,便会将进程投入睡眠.因此要在允许睡眠的场合使用信号量.

４：完成变量．在内核中经常有这样的需要,在一个进程中要等待某个进程完成某个事情.内核为其提供了一个简单的接口,其实它只是一个简化版的信号量而已．在kernel很多情况可以遇到这种实现．

完全变量在代码中的结构如下:

struct completion {

     //等待标志

     unsigned int done;

     //等待队列

     wait_queue_head_t wait;

};

５：读写信号量

通常受保护的数据是允许多个进程去读的。只需要保护写操作就可以了。如果多个读者去排队等待其它读者的操作完成的话，显然是有失效率的。读写信号量就是为了解瘊这个问题而产生的。读写信号量的等待队列是一个严格的FIFO.有以下几个特点：

1):读者去获取信号量的时候：

     1：如果临界区是空的或者有其它读者在操作，以时如果没有写者在排队，就把读者放进去。如果有  写者在排队，就把读者加入到等待队列。

     2:如果临界区有写者在操作。就把这个读者加入等待队列。

2):写者去获取信号量的时候:

     1:如果临界区是空的且等待队列为空。放这个写者进去。如果等待队不为空，就将其加至等待队列

     2：如果临界区中有读者在操作，就将其加入到等待队列.

3):释放信号量的时候：

     1:如果这个进程是读者。检查是不是临界区内的最后一个读者。如果是最后一个读者，检查是否有写者在等待。如果有。将写者唤醒。如果没有，直接退出。

     2：如果释放信号量是一个写者,通常会唤醒等待队列中的第一个进程

     2.1：如果这个进程是读者。那它后面的所有读者也会被唤醒（不包含写者后面的）

     2.2：如果这个进程是写者。那么它后面的所有等待进程继续睡眠.

总之：在这里要注意对待读者与写者的区别。在临界区中可以允许有多个读者，但不允许有多个写者。