Linux中四种进程或线程同步互斥的控制方法
1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。
2、互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的,互斥对象只有一个。
3、信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计,只能在进程上下文中使用,适合长时间访问共享资源的情况
4、自旋锁:适合短时间访问共享资源的情况,如果锁被长时间持有,等待线程会消耗大量资源
5、事件:用来通知线程有一些事件已发生,从而启动后继任务的开始。

1.临界区
保证在某一时刻只有一个线程能访问关键数据的简便办法。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。如果有多个线程试图同时访问同一临界区,那么在有一个线程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起,并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后,其他线程可以继续抢占,并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。
在使用临界区时,一般不允许其运行时间过长,只要进入临界区的线程还没有离开,其他所有试图进入此临界区的线程都会被挂起而进入到等待状态,并会在一定程度上影响。程序的运行性能。尤其需要注意的是不要将等待用户输入或是其他一些外界干预的操作包含到临界区。如果进入了临界区却一直没有释放,同样也会引起其他线程的长时间等待。虽然临界区同步速度很快,但却只能用来同步本进程内的线程,而不可用来同步多个进程中的线程。
2、互斥量
和临界区有些相似,只有拥有互斥对象(即互斥量)的线程才具有访问共享资源的权限,由于互斥量只有一个,因此就决定了任何情况下此共享资源都不会同时被多个线程所访问。当占据资源的线程在任务处理完任务后应释放占有的的互斥量,以便其他线程在获得该互斥对象后得以访问资源。使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享,而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。 互斥量可以跨越进程使用。所以创建互斥量需要的资源更多,所以如果只为了在进程内部是用的话使用临界区会带来速度上的优势并能够减少资源占用量。
3、信号量
信号量对线程的同步方式与前面几种方法不同,信号允许多个线程同时使用共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。创建信号量时即要同时指出允许的最大资源计数和当前可用资源计数。一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数,每增加一个线程对共享资源的访问,当前可用资源计数就会减1,只要当前可用资源计数是大于0的,就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目, 不能在允许其他线程的进入,此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后,应在离开的同时将当前可用资源计数加1。在任何时候当前可用资源计数决不可能大于最大资源计数。
PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。信号量S是一个整数,S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数,但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。
P操作申请资源:
  (1)S减1;
  (2)若S减1后仍大于等于零,则进程继续执行;
  (3)若S减1后小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转入进程调度。
V操作释放资源:
  (1)S加1;
  (2)若相加结果大于零,则进程继续执行;
  (3)若相加结果小于等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一个等待进程,然后再返回原进程继续执行或转入进程调度。 (参考自:peaceminusone)
4、自旋锁
自旋锁的目的是为了保护共享资源,实现线程同步。自旋锁区别于其他锁的地方在于若某线程在未获得锁时将不断的询问(判断)自旋锁保持者是否释放了锁(获取锁操作将自旋在那里,不断地申请获取,直到自旋锁保持者释放了锁),因此比较适用于保持锁时间比较短的情况(CPU一直在空转)。需要注意的是:一个锁只能有一个保持着。
5、事件
事件对象也可以通过通知操作的方式来保持线程的同步。并且可以实现不同进程中的线程同步操作。