Unix操作系統(tǒng)加鎖和解鎖講解
今天，我們來講解一些關于加鎖解鎖的知識。Unix操作系統(tǒng)加鎖和解鎖的基本思想是，當某個進程進入臨界區(qū)，它將持有一個某種類型的鎖（UNIX里一般來說是semaphore，Linux里一般是信號量和原子量或者spinlock）。當其他進程在該進程沒有釋放該鎖時試圖進入臨界區(qū)（加鎖），它將會被設置成睡眠狀態(tài)，然后被置入等待該鎖的進程隊列（某個優(yōu)先級的）。
當Unix操作系統(tǒng)該鎖被釋放時，也就是解鎖事件發(fā)生時，內(nèi)核將從等待該鎖的進程優(yōu)先級隊列中尋找一個進程并將其置為就緒態(tài)，等待調度（schedule）。
在system v中，等待某一事件被稱為sleep（sleep on an event），因此下文將統(tǒng)一使用睡眠（sleep）。Unix操作系統(tǒng)等待某事件也可以成為等待某個鎖。（注：本文中的sleep與sleep()系統(tǒng)調用不同）
Unix操作系統(tǒng)的實現(xiàn)將一組事件映射到一組內(nèi)核虛擬地址（鎖）；而且事件不區(qū)別對待到底有多少進程在等待。這就意味著兩個不規(guī)則的事情：
一、當某個事件發(fā)生時，Unix操作系統(tǒng)等待該事件的一組進程均被喚醒（而不是僅僅喚醒一個進程），并且狀態(tài)均被設置成就緒（ready-to-run）。
這時候由內(nèi)核選擇（schedule）一個進程來執(zhí)行，由于system v內(nèi)核不是可搶占的（Linux內(nèi)核可搶占），因此其他的進程將一直在就緒狀態(tài)等待調度，或者再次進入睡眠（因為該鎖有可能被執(zhí)行進程持有，而執(zhí)行進程因為等待其他事件的發(fā)生而睡眠），或者等其他進程在用戶態(tài)被搶占。
二、多個事件映射到同一個地址（鎖）。假設事件e1和e2都映射到同一個地址（鎖）addr，有一組進程在等待e1，一組進程在等待e2，它們等待的事件不同，但是Unix操作系統(tǒng)對應的鎖相同。
假如e2發(fā)生了，所有等待e2的進程都被喚醒進入就緒狀態(tài)，而由于e1沒有發(fā)生，鎖addr沒有被釋放，所有被喚醒的進程又回到睡眠狀態(tài)。
Unix操作系統(tǒng)貌似一個事件對應一個地址會提高效率，但實際上由于system v是非搶占式內(nèi)核，而且這種多對一映射非常少，再加上運行態(tài)進程很快就會釋放資源（在其他進程被調度之前），因此這種映射不會導致性能的顯著降低。
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