存在共享資源(共享一個文件，一塊內存等等)的時候，爲了防止併發訪問時共享資源的數據不一致，引入了同步機制．
主要內容：
- 同步的概念
- 同步的方法－加鎖
- 死鎖
- 鎖的粒度
１．同步的概念
瞭解同步之前，先了解另外２個概念：
- 臨界區－也稱爲臨界段，就是訪問和操作共享數據的代碼段．
- 競爭條件－２個或２個以上線程在臨界區裏同時執行的時候，就構成了競爭條件．
所謂同步，就是防止在臨界區形成競爭條件．
如果臨界區裏是原子操作(即整個操作完成前都不會被打斷)，那麼自然就不會出現競爭條件．
但是在實際應用中，臨界區中的代碼往往不會那麼簡單，所以爲了保持同步，引入了鎖機制．
２．同步的方法－加鎖
爲了給臨界區加鎖，保證臨界區數據的同步，首先了解以下內核中哪些情況下會產生併發．
內核中造成競爭條件的原因：
| 競爭條件 | 說明 |
|---|---|
| 中斷 | 中斷隨時會發生，也就會隨時打斷當前執行的代碼．如果中斷和被打斷的代碼在相同的臨界區，就產生了競爭條件 |
| 軟中斷和tasklet | 軟中斷和tasklet也會隨時被內核喚醒執行，也會像中斷一樣打斷正在執行的代碼 |
| 內核搶佔 | 內核具有搶佔性，發生搶佔時，如果搶佔的線程和被搶佔的線程在相同的臨界區，就產生了競爭條件 |
| 睡眠及用戶空間的同步 | 用戶進程睡眠後，調度程序會喚醒一個新的用戶進程，新的用戶進程和睡眠的進程可能在同一個臨界區中 |
| 對稱多處理 | 2個或多個處理器可以同時執行相同的代碼 |
爲了在編寫內核代碼時避免出現競爭條件，在編寫代碼之前就要考慮好臨界區在哪，以及怎麼加鎖．
在編寫完代碼後再加鎖是非常困難的，很可能還會導致部分代碼重寫．
編寫內核代碼時，時時記着下面這些問題：
- 這個數據是不是全局的？除了當前線程以外，其他線程能不能訪問它？
- 這個數據會不會在進程上下文或者中斷上下文中共享？它是不是要在兩個不同的中斷處理程序中共享？
- 進程在訪問數據時可不可能被搶佔？被調度的新程序會不會訪問同一數據？
- 當前進程會不會睡眠(或阻塞)在某些資源上，如果是，它會讓共享資源處於何種狀態？
- 怎樣防止數據失控
- 如果這個函數又在另一個處理器上被調度將會發生什麼
３．死鎖
死鎖就是所有線程都在互相等待釋放資源，導致誰也無法繼續執行下去．
下面一些簡單的規則可以幫助我們避免死鎖：
- 如果有多個鎖的話，儘管確保每個線程都是按相同的順序加鎖，按加鎖相反的順序解鎖．(即加鎖a->b->c，解鎖c->b->a)
- 防止發生飢餓．即設置一個超時時間，防止一直等待下去．
- 不要重複請求同一個鎖．
- 設計應力求簡單．加鎖的方案越複雜越容易出現死鎖．
４．鎖的粒度
在加鎖的時候，不僅要避免死鎖，還需要考慮加鎖的粒度．
鎖的粒度對系統的可擴展性有很大影響，在加鎖的時候，要考慮以下這個鎖是否會被多個線程頻繁的爭用．
如果鎖可能被頻繁爭用，就需要將鎖的粒度細化．
細化後的鎖在多處理器的情況下，性能會有所提升．
舉個例子說明一下：比如給一個鏈表加鎖，同時有A，B，C３和線程頻繁訪問這個鏈表．
那麼當A，B，C３個線程同時訪問這個鏈表時，如果A獲得了鎖，那麼B，C線程只能等待A釋放了鎖才能訪問這個鏈表．
如果A，B，C３個線程訪問的是這個鏈表的不同節點(比如A是修改節點listA，B是刪除節點listB，C是追加節點listC)，並且這３個節點不是連續的，那麼３個線程同時運行是不會有問題的．
這種情況下就可以細化這個鎖，把加在鏈表上的鎖去掉，改成把鎖加在鏈表的每個節點上．(也就是鎖粒度的細化)
那麼，上述的情況下，A，B，C３個線程就可以同時訪問各自的節點，特別是多處理器的情況下，性能會有顯著提高．
最後還有一點需要提醒的是，鎖的粒度越細，系統開銷越大，程序也越複雜，所以對於爭用不是很頻繁的鎖，就沒有必要細化了．