Linux内核的同步锁机制（linux内核同步锁）

linux内核的同步锁机制是一种多线程编程中经常使用到的机制，用来保护共享数据结构和资源的访问。Linux内核可以采用不同的实现技术来处理同步问题，比如：信号量、文件锁、读者写者锁、条件变量、互斥体等。

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锁是流程间的一个相互同步的手段。它的真正本质是控制程序的入口和出口的一种机制，用来确保在特定区域或时期只允许一个流程被执行，其他流程必须等待锁懊放后才能继续运行。Linux内核中使用了多种同步锁机制，主要如下：

1．信号量：信号量是一种实现进程间或多线程间的同步的机制，它通过一个临界资源的计数来实现，在一个固定的范围时限内，程序能够得到资源的访问，而在该时间范围之外，可以进行内核抢占。

“`c

#include

int sem_up(struct semaphore *sem)

{

//增加sem 由0 增加到 1

if (sem->count

if(atomic_inc_return(&sem->count)

wake_up(&sem->wait);

}

}

else

atomic_inc(&sem->count);

return 0;

}

2．文件锁：不同进程可以通过文件锁机制来同步访问文件，一个进程可以获取独占访问权，当结束后即释放对应的文件锁，其他进程可以继续使用该文件。Linux内核提供的fcntl函数的F_SETLK和F_SETLKW可以实现文件锁的设置和释放：

```c
#include  
int file_lock(int fd, int cmd, struct flock *lck) 
{ 
    return fcntl(fd, cmd, lck); 
}

3．读者写者锁：读者写者锁是Linux内核中常用的一种同步锁，主要在多线程竞争共享资源的场景中使用，它可以同时允许多个读者线程同时访问共享资源，但是写者线程在写入资源时只能是独占模式，因此需要写者线程先拿到写锁。

“`c

#include

void read_lock(rwlock_t *lock)

{

// 加读锁

preempt_disable();

__build_read_lock(lock,locked);

__acquire(&lock->dep_map, 0, 1, _RET_IP_);

}

4．条件变量：Linux内核还提供了基于关键字的条件变量机制，用来实现同步等待和唤醒，这种机制也是常见的多线程编程中经常使用到的一种同步机制：

```c
#include  
void init_waitqueue_entry(wait_queue_t *q,struct task_struct *p) 
{ 
    INIT_LIST_HEAD(&q->task_list); 
    q->private = p; 
}

void wake_up_process(struct task_struct *p)
{ 
    set_tsk_thread_flag(p, TIF_SIGPENDING); 
    wake_up_state(p, TASK_INTERRUPTIBLE); 
}

总的来说，Linux内核为我们提供了一系列的同步锁机制，能够更加有效的保护共享资源，极大的提高了多线程程序的可移植性和稳定性。

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