同步資料 lock 的處理機制

spinlock,mutex,semaphore,critical section的作用和區別 

 除了最後一個Critical Section(臨界區段)只能用於進程內部，是輕量級同步對象 (效果同 .NET 之 lock 關鍵字)。
　
其他都能用於進程間同步:
spinlock 是自旋鎖，用於多cpu的情況　
mutex 就是普通的 跨Process同步對像 (Process間使用的locking，比lock慢50倍)　
semaphore 用於對資源數的控制 (允許多個執行緒Thread 執行這個程式區段)

CriticalSection(臨界區段) 的用意是在保護某一個目標物(function、object、variable)不會同時被讀寫，其本上來說不同的目標物才會建立不同的 CriticalSection。
舉例來說：一段寫資料到檔案的程式，你可能在不同的 Thread 會去做寫入檔案，所以，你要保護的是寫檔的動作，故只要一個 CriticalSection 來保護就可以了
　
　
Mutex是一把鑰匙，一個人拿了就可進入一個房間，出來的時候把鑰匙交給隊列的第一個。一般的用法是用於串行化對critical section代碼的訪問，保證這段代碼不會被並行的運行。
　
　
　
Semaphore是一件可以容納N人的房間，如果人不滿就可以進去，如果人滿了，就要等待有人出來。對於N=1的情況，稱為Binary semaphore。一般的用法是，用於限制對於某一資源的同時訪問。
　
　
　
Binary semaphore 與Mutex 的差異：
　
在有的系統中Binary semaphore與Mutex是沒有差異的。在有的系統上，主要的差異是mutex一定要由獲得鎖的Process來釋放。而semaphore可以由其它Process釋放（這時的semaphore實際就是個原子的變量，大家可以加或減）， 因此semaphore可以用於Process間同步 。 Semaphore的同步功能是所有系統都支持的，而Mutex能否由其他Process釋放則未定，因此建議mutex只用於保護critical section。而semaphore則用於保護某變量，或者同步。
　
　
　
另一個概念是spin lock，這是一個內核態概念。 spin lock與semaphore的主要區別是spin lock是busy waiting，而semaphore是sleep。對於可以sleep的進程來說，busy waiting當然沒有意義。對於單CPU的系統，busy waiting當然更沒意義（沒有CPU可以釋放鎖）。因此，只有多CPU的內核態非進程空間，才會用到spin lock。 Linux kernel的spin lock在非SMP的情況下，只是關irq，沒有別的操作，用於確保該段程序的運行不會被打斷。其實也就是類似mutex的作用，串行化對critical section的訪問。但是mutex不能保護中斷的打斷，也不能在中斷處理程序中被調用。而spin lock也一般沒有必要用於可以sleep的進程空間。