姓名：尤乐航 学号：19029100006 学院：电子工程学院
【嵌牛导读】linux同步方法
【嵌牛鼻子】嵌入式 Linux系统
【嵌牛提问】linux同步方法
【嵌牛正文】
5.1原子操作
内核提供了两组原子操作接口，一组针对整数进行操作，另一组针对单独的位进行操作。针对整数的原子操作只能对atomic_t类型的数据进行处理。
Linux内核通过一些手段来实现某些操作的原子性，例如
操作码前缀为lock的汇编指令，即使多cpu下也能保证其后汇编指令的原子性，lock会锁定内存总线，保证在执行汇编指令时没有其他CPU同时读写内存。多处理器中，Linux内核通过提供atomic_t类型封装了一系列原子操作，如atomic_inc(v)表示把1加到v。
5.2屏障
屏障的意思就是在指令之间插入一道屏障，让这道屏障之前和之后的指令不可能因重排而跨越这道屏障。
5.3自旋锁
自旋锁是一种广泛的同步技术，它锁住的是一块临界区，进入临界区时需要先获取自旋锁，在离开临界区时需要释放自旋锁。如果已经有其他进程获取了该锁，那么当前想要获取该锁的进程只能在临界区门口来回溜达（自旋），直到获取该锁。自旋锁类似于现实生活中的给房间的门上锁，进入房间访问资源时需要锁住门，防止其他人同时进入房间，退出房间时，再打开锁。
5.4读写锁
普通自旋锁spin_lock类的函数在进入临界区时，对临界区中的操作行为不细分。只要是访问共享资源，就执行加锁操作。但是有时候，比如某些临界区的代码只是去读这些共享的数据，并不会改写，如果采用spin_lock()函数，就意味着，任意时刻只能有一个进程可以读取这些共享数据。如果系统中有大量对这些共享资源的读操作，很明显spin_lock将会降低系统的性能。因此提出了读写自旋锁rwlock的概念。对照普通自旋锁，读写自旋锁允许多个读者进程同时进入临界区，交错访问同一个临界资源，提高了系统的并发能力，提升了系统的吞吐量。
5.5信号量
信号量和自旋锁类似，也是为了控制进程进入临界区，但是信号量和自旋锁的重大区别是：
自旋锁获取锁的过程，不会主动调用schedule()进行进程切换，而是占用cpu，拼命的自旋，类似于while耗时操作。信号量中存在一个进程等待队列，未获取锁的进程将挂到该队列中，然后主动调用schedule()切换进程，让出cpu
5.6互斥体
互斥体是一种睡眠锁，他是一种简单的睡眠锁，其行为和count 为 1 的信号量类似。（关于信号量参考：Linux 内核同步（四）：信号量 semaphore）。互斥体简洁高效，但是相比信号量，有更多的限制，因此对于互斥体的使用条件更加严格：
[if !supportLists]l [endif]任何时刻，只有一个指定的任务允许持有mutex，也就是说，mutex 的计数永远是 1；
[if !supportLists]l [endif]给mutex 上锁这，必须负责给他解锁，也就是不允许在一个上下文中上锁，在另外一个上下文中解锁。这个限制注定了 mutex 无法承担内核和用户空间同步的复杂场景。常用的方式是在一个上下文中进行上锁/解锁。
[if !supportLists]l [endif]递归的调用上锁和解锁是不允许的。也就是说，不能递归的去持有同一个锁，也不能够递归的解开一个已经解开的锁。
[if !supportLists]l [endif]当持有mutex 的进程，不允许退出。
[if !supportLists]l [endif]mutex 不允许在中断上下文和软中断上下文中使用过，即便是mutex_trylock 也不行。
[if !supportLists]l [endif]mutex 只能使用内核提供的 APIs操作，不允许拷贝，手动初始化和重复初始化。
