Mutex 是一把鑰匙，一個(gè)人拿了就可進(jìn)入一個(gè)房間，出來的時(shí)候把鑰匙交給隊(duì)列的第一個(gè)。一般的用法是用于串行化對critical section 代碼的訪問，保證這段代碼不會被并行的運(yùn)行。

　　Semaphore是一件可以容納N人的房間，如果人不滿就可以進(jìn)去，如果人滿了，就要等待有人出來。對于N=1的情況，稱為binary semaphore。一般的用法是，用于限制對于某一資源的同時(shí)訪問。

　　Binary semaphore與Mutex 的差異：

　　在有的系統(tǒng)中Binary semaphore與Mutex 是沒有差異的。在有的系統(tǒng)上，主要的差異是mutex 一定要由獲得鎖的進(jìn)程來釋放。而semaphore可以由其它進(jìn)程釋放（這時(shí)的semaphore實(shí)際就是個(gè)原子的變量， 大家可以加或減），因此semaphore可以用于進(jìn)程間同步。Semaphore的同步功能是所有系統(tǒng)都支持的，而Mutex 能否由其他進(jìn)程釋放則未定，因此建議mutex 只用于保護(hù)critical section 。而semaphore則用于保護(hù)某變量，或者同步。

　　另一個(gè)概念是spin lock ，這是一個(gè)內(nèi)核態(tài)概念。spin lock 與semaphore的主要區(qū)別是spin lock 是busy waiting ，而semaphore是sleep 。對于可以sleep的進(jìn)程來說， busy waiting 當(dāng)然沒有意義。對于單CPU的系統(tǒng)， busy waiting當(dāng)然更沒意義（沒有CPU可以釋放鎖） 。因此，只有多CPU的內(nèi)核態(tài)非進(jìn)程空間，才會用到spin lock 。Linux kernel 的spin lock 在非SMP的情況下，只是關(guān)irq ，沒有別的操作，用于確保該段程序的運(yùn)行不會被打斷。其實(shí)也就是類似mutex 的作用，串行化對critical section 的訪問。但是mutex 不能保護(hù)中斷的打斷，也不能在中斷處理程序中被調(diào)用。而spin lock 也一般沒有必要用于可以sleep 的進(jìn)程空間。

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　　內(nèi)核同步措施

　　為了避免并發(fā)，防止競爭。內(nèi)核提供了一組同步方法來提供對共享數(shù)據(jù)的保護(hù)。我們的重點(diǎn)不是介紹這些方法的詳細(xì)用法， 而是強(qiáng)調(diào)為什么使用這些方法和它們之間的差別。

　　Linux 使用的同步機(jī)制可以說從2.0 到2.6 以來不斷發(fā)展完善。從最初的原子操作， 到后來的信號量， 從大內(nèi)核鎖到今天的自旋鎖。這些同步機(jī)制的發(fā)展伴隨Linux 從單處理器到對稱多處理器的過度；伴隨著從非搶占內(nèi)核到搶占內(nèi)核的過度。鎖機(jī)制越來越有效，也越來越復(fù)雜。

　　目前來說內(nèi)核中原子操作多用來做計(jì)數(shù)使用，其它情況最常用的是兩種鎖以及它們的變種： 一個(gè)是自旋鎖，另一個(gè)是信號量。我們下面就來著重介紹一下這兩種鎖機(jī)制。