文章主要介绍了在Linux系统中，如何利用自旋锁来实现线程之间的同步和互斥。主要包括了自旋锁的定义、工作原理、使用方式和注意事项，并通过实例介绍了如何在C语言中实现自旋锁。
进程在多数早期多任务操作系统中是执行工作的基本单元。进程是包含程序指令和相关资源的集合，每个进程和其他进程一起参与调度，竞争 CPU 、内存等系统资源。每次进程切换，都存在进程资源的保存和恢复动作，这称为上下文切换。进程的引入可以解决多用户支持的问题，但是多进程系统也在如下方面产生了新的问题：进程频繁切换引起的额外开销可能会严重影响系统性能。
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
信号量强调的是线程（或进程）间的同步：“信号量用在多线程多任务同步的，一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程，别的线程再进行某些动作（大家都在sem_wait的时候，就阻塞在那里）。当信号量为单值信号量时，也可以完成一个资源的互斥访问。信号量测重于访问者对资源的有序访问，在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。
Golang 的并发模型属于一种很典型的 CSP（communicating sequential processes） 并发模型，其核心是不要通过共享内存来通信，而应该通过通信来共享内存。具体实现，就是通过 goroutine 来实现并发，然后并发的 goroutine 之间通过 Channel 来进行通信；为此，Golang 的并发也有两个明显特点：
面试中经常会被问到高性能服务模型选择对比，以及如何提高服务性能和处理能力，这其中涉及操作系统软件和计算机硬件知识，其实都是在考察候选人的基础知识掌握程度，但如果没准备的话容易一头雾水，这次带大家从头到尾学习一遍，学完这一篇再也不怕面试官刨根问底了！
管道一般为有亲缘关系进程提供单路数据流， 通过pipe（int fd[2]）创建， 返回两个文件描述符, fd[0] 用于读，fd[1]用于写。 通过 read 和 write 函数进行 操作。
Golang 语言天生支持并发，关于并发编程，Golang 语言还有一句口号：“不要通过共享内存进行通信；而是通过通信共享内存”。
相信需要了解这方面的知识的小伙伴，已经基本对进程间通信和线程间通信有了一定了解。例如，进程间通信的机制之一：共享内存（在这里不做详解）：多个进程可同时访问同一块内存。如果不对访问这块内存的临界区进行互斥或者同步，那么进程的运行很可能出现一些不可预知的错误和结果。
一、顺序程序与并发程序特征 顺序程序特征 顺序性 封闭性：（运行环境的封闭性） 确定性 可再现性 并发程序特征 共享性 并发性 随机性 二、进程互斥 1、由于各进程要求共享资源，而且有些资源
并发指的是同时进行多个任务的程序，Web处理请求，读写处理操作，I/O操作都可以充分利用并发增长处理速度，随着网络的普及，并发操作逐渐不可或缺
某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的，线程间不需要知道彼此的存在。
对于进程来说，子进程是父进程的复制品，从父进程那里获得父进程的数据空间，堆和栈的复制品。
进程是操作系统进行资源分配的基本单位，每个进程都有自己的独立内存空间。由于进程比较重量，占据独立的内存，所以上下文进程间的切换开销（栈、寄存器、虚拟内存、文件句柄等）比较大，但相对比较稳定安全。
背景： 并发编程，多核、多线程的情况下，线程安全性问题都是一个无法回避的难题。虽然我们可以用到CAS,互斥锁，消息队列，甚至分布式锁来解决，但是对于锁的底层实现，这次分享，我们想更深入的来分析和探讨锁的底层原理，以便更好地理解和掌握并发编程。 大纲： 1.并发编程与锁 2.缓存和一致性协议MESI 3.CPU/缓存与锁 4.常见锁总结 1 并发编程与锁 我们写的各种应用系统，像网络编程，基本上都是并发编程，不论是多进程还是多线程，亦或是协程、队列的方式，也都是并发编程的范畴。并发编程中，在多核操作系统中，
很多时候，我们做项目并不会创建那么多进程，而是创建一个进程，在该进程中创建多个线程进行工作。
以前写 C 的时候，我们一般是都通过共享内存来通信，对于并发去操作某一块数据时，为了保证数据安全，控制线程间同步，我们们会去使用互斥锁，加锁解锁来进行处理
答：i++不是原子操作，++i也不是原子操作。 原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会切换到另一个线程。 i++其实一共做了三次指令操作，第一次，从内存中读取i变量的值到CPU的寄存器，第二次在寄存器中的i自增1，第三次将寄存器中的值写入内存。这三次指令操作中任意两次如果同时执行的话，都会造成结果的差异性。 而对于++i，在多核机器上，CPU在读取内存时也可能同时读到同一个值，这样就会同一个值自增两次，而实际上只自增了一次，所以++i也不是原子操作。
典型的UNIX系统都支持一个进程创建多个线程(thread)。在Linux进程基础中提到，Linux以进程为单位组织操作，Linux中的线程也都基于进程。尽管实现方式有异于其它的UNIX系统，但Linux的多线程在逻辑和使用上与真正的多线程并没有差别。 多线程 我们先来看一下什么是多线程。在Linux从程序到进程中，我们看到了一个程序在内存中的表示。这个程序的整个运行过程中，只有一个控制权的存在。当函数被调用的时候，该函数获得控制权，成为激活(active)函数，然后运行该函数中的指令。与此同时，其它的函数
1.顺序程序与并发程序的特征 1）顺序程序特征：顺序性、封闭性（运行环境的封闭性）、确定性、可再现性。 2）并发程序特征：共享性、并发性、随机性。 2.进程互斥 1）由于各进程要求共享资源，而且有些资源需要互斥使用，因此各进程间竞争使用这些资源。进程的这种关系称为互斥 2）系统中某些资源一次只允许一个进程使用，这样的资源称为临界资源或互斥资源。 3）在进程中涉及到互斥资源的程序段叫临界区。 3.进程同步 进程同步指的是多个进程需要相互配合共同完成一项任务 4.进程间通信的目的 1）数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程 2）资源共享：多个进程之间共享同样的资源 3）通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（比如子进程结束了要通知父进程） 4）进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（比如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能及时知道它的状态改变。 5.进程间通信的发展 分为三个阶段： 1）管道 2）System V进程间通信 3）POSIX进程间通信 6.进程间通信分类 文件、文件锁、管道（pipe）和有名管道（FIFO）、信号（signal）、消息队列、共享内存、信号量、互斥量、条件变量、读写锁、套接字。 7.System V IPC & POSIX IPC 1）System V IPC：System V 消息队列、System V共享内存、System V信号量 2）POSIX IPC：消息队列、共享内存、信号量、互斥量、条件变量、读写锁 8.IPC对象的持续性 有三种情况 1）随进程持续：一直存在直到打开的最后一个进程结束（如pipe和FIFO） 2）随内核持续：一直存在直到内核自举或显示删除（如System V消息队列、共享内存、信号量） 3）随文件系统持续：一直存在直到显示删除。即使内核自举还存在。（POSIX消息队列、共享内存、信号量如果是使用映射文件来实现） 内核自举：就是重启系统，重新开机。
MMKV 是基于 mmap 内存映射的移动端通用 key-value 组件，底层序列化/反序列化使用 protobuf 实现，性能高，稳定性强。从 2015 年中至今，在 iOS 微信上使用已有近 3 年，其性能和稳定性经过了时间的验证。近期已移植到 Android 平台。在腾讯内部开源半年之后，得到公司内部团队的广泛应用和一致好评。现在一并对外开源： https://github.com/tencent/mmkv 欢迎 Star、提 Issue 和 PR。 前言 MMKV 的源起、设计原理与具体实现参
进程同步和通信是操作系统中的关键概念，它们在多进程或多线程环境中起着至关重要的作用。进程同步是指多个进程或线程之间按照一定的顺序执行，以避免竞争条件和不一致的结果。而进程通信则是指进程之间交换信息和共享资源的机制，使它们能够相互协作和协调工作。 进程同步和通信的重要性体现在以下几个方面：关面试中的应对能力和问题解决能力。
上一篇文章，我们详细介绍了通过 goroutine 和通道来实现并发编程： GoLang 的并发编程与通信 — goroutine 与通道
Race Condition（竞争）指多线程同时访问一个资源时，由于访问顺序不同，导致的结果不同。这种并发性bug经常难以复现，又被称为海森bug（测不准）。Eraser，用于检测这种情况。翻译过程中附带重构。
如果程序直接引用物理地址，可能导致内存只能使用一个程序。因为其他程序也运行的话，可能会直接占用前一个程序的物理地址。
用户空间(User Space) ：用户空间又包括用户的应用程序(User Applications)、C 库(C Library) 。
Posix 多进程 进程通过fork()原语进行创建，使用kill()原语进行销毁，也可使用exit()原语自我撤销。执行fork()的进程是新创建进程的父进程。父进程可以通过wait()原语等待子进程的执行完成 fork()执行成功后一共返回2次，一次返回给父进程，另外一次返回给子进程 fork()创建出来的进程是不会共享内存，采用了COW的策略，父子进程在只读模式下共享变量，一旦父进程或者子进程修改变量时候，在自己的进程空间中复制这个变量进行修改。 #include <iostream> #inclu
操作系统是管理计算机硬件和软件资源的计算机程序，管理配置内存、决定资源供需顺序、控制输入输出设备等。操作系统提供让用户和系统交互的操作界面。操作系统的种类是多种多样的，不局限于计算机，从手机到超级计算机，操作系统可简单也可复杂，在不同的设备上，操作系统可向用户呈现多种操作。因为我们不可能直接操作计算机硬件，而且设备种类繁多，需要一个统一的界面，因此有了操作系统，操作系统的简易性使得更多人能使用计算机。常见的操作系统有：Windows、Linux、MacOS、Android等，总结一句话就是：操作系统是管理硬件、提供用户交互的软件系统。
顾名思义，共享内存就是允许两个不相关的进程访问同一个逻辑内存。共享内存是在两个正在运行的进程之间共享和传递数据的一种非常有效的方式。不同进程之间共享的内存通常安排为同一段物理内存。进程可以将同一段共享内存连接到它们自己的地址空间中，所有进程都可以访问共享内存中的地址，就好像它们是由用C语言函数malloc分配的内存一样。而如果某个进程向共享内存写入数据，所做的改动将立即影响到可以访问同一段共享内存的任何其他进程。
我们前面反复强调，在 Go 语言并发编程中，倡导「使用通信共享内存，不要使用共享内存通信」，而这个通信的媒介就是我们前面花大量篇幅介绍的通道（Channel），通道是线程安全的，不需要考虑数据冲突问题，面对并发问题，我们始终应该优先考虑使用通道，它是 first class 级别的，但是纵使有主角光环加持，通道也不是万能的，它也需要配角，这也是共享内存存在的价值，其他语言中主流的并发编程都是通过共享内存实现的，共享内存必然涉及并发过程中的共享数据冲突问题，而为了解决数据冲突问题，Go 语言沿袭了传统的并发编程解决方案 —— 锁机制，这些锁都位于 sync 包中。
自旋锁主要用来解决SMP和调度引发的竞态问题，但是普通的自旋锁并不关心临界区在执行什么操作，对读和写都一视同仁，这样就会存在一些弊端！
Golang 是最早将 CSP 原则纳入其核心的语言之一，并将这种并发编程风格引入到大众中。CSP 指的是 Communicating Sequential Processes ，即通信顺序进程，每个指令都需要指定具体是一个输出变量（从一个进程中读取一个变量的情况），还是一个目的地（将输入发送到一个进程的情况）。
如果把进程理解为软件系统，那么我们同样很好理解为了通信产生的消息队列，消息中间件。
Go语言在设计时，Java和C ++是编写服务器程序最常用的语言(至少在Google是这样)，这是因为使用这些语言可以高效的开发。但是Go设计者们觉得像Java和C++这些语言需要开发者记忆太多的语法和规则，并且需要重复做的事情太多，这导致一些程序员开始转向更加动态，流畅的语言，如Python，但是付出的是损失开发效率和对类型安全检查的缺失。Go设计者们认为应该可以发明一种语言，这种语言集高效的开发、提供类型安全检查、简洁流畅的代码风格与一体,于是Go就诞生了。
在线程间实现同步是为了确保多个线程按照特定的顺序执⾏，以避免竞态条件（race condition）和其 他并发问题。以下是常⻅的线程间同步⽅式：
我们知道，如今CPU的计算能力已经非常强大，其速度比内存要高出许多个数量级。为了充分利用CPU资源，多数编程语言都提供了并发编程的能力，Rust也不例外。
在我前面一篇文章Golang受欢迎的原因中已经提到，Golang是在语言层面（runtime）就支持了并发模型。那么作为编程人员，我们在实践Golang的并发编程时，又有什么需要注意的点呢？下面我会跟大家详细的介绍一些在实际生产编程中很容易踩坑的知识点。
最后运行的结果不是固定的，有可能是0、-1，如果有这个ticket_num变量代表是库存的话，那么就会出现库存为负数的情况，所以需要引入线程同步来保证线程安全。
【1】join 让主线程等待子线程运行结束后再继续运行：join方法中如果传入参数，则表示这样的意思：如果线程A 中掉用线程B的 join(10)，则表示线程A 会等待线程B 执行10毫秒，10毫秒过后，A、B线程并行执行。需要注意的是，jdk规定，join(0)的意思不是 线程A等待线程B 0秒，而是线程A 等待线程B 无限时间，直到线程B 执行完毕，即join(0)等价于join()。(其实join()中调用的是join(0)) 【2】利用并发包里的 Excutors的 newSingleThreadExecutor产生一个单线程的线程池，而这个线程池的底层原理就是一个先进先出（FIFO）的队列。代码中 executor.submit依次添加了123线程，按照 FIFO的特性，执行顺序也就是123的执行结果，从而保证了执行顺序。 【3】使用 CountDownLatch 控制多个线程执行顺序 cutDown()方法和 await()方法：可以通过调用CounDownLatch对象的cutDown()方法，来使计数减1；如果调用对象上的await()方法，那么调用者就会一直阻塞在这里，直到别人通过cutDown方法，将计数减到0，才可以继续执行。
写出一个高性能的程序，肯定要关注程序的并行特性，那么运行并发，我们关注什么性能指标。比如表象上我们关注 并发的上限，创建并发数据结构的最小开销，切换时间开销。如果在C里面，我们往往用多线程实现一个高并发的服务程序，我们会关注他的多线程创建，以及线程间上下文切换、或者多线程切换背后陷入的系统调用的销毁。那么当前golang能做到更好的并发吗，对比c提升了多少，以及做到更高效率的背后真相是什么？本文一一用案板的事实分析出来。
小陈：老王，看了上一篇的《CPU多级缓存模型》，有个疑问为什么还要有JAVA内存模型啊？
---- Hello、Hello大家好，我是木荣，今天我们继续来聊一聊Linux中多线程编程中的重要知识点，详细谈谈多线程中同步和互斥机制。 同步和互斥 互斥：多线程中互斥是指多个线程访问同一资源时同时只允许一个线程对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的； 同步：多线程同步是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源
不能拷贝互斥量变量，但可以拷贝指向互斥量的指针，这样就可以使多个函数或线程共享互斥量来实现同步。上面动态申请的互斥量需要动态的撤销。
QSharedMemory提供了多个线程和进程对共享内存段的访问。它还提供了一种方法，让单个线程或进程锁定内存以进行独占访问。
有人跟我说：「老李，你再也不是以前的你了」。他说这句话的时候，我仿佛感觉到了当年马克·查普曼在一枪干掉了约翰·列侬后，对着列侬的尸体说：“ 你变了 ”...
先介绍下个人情况，国内top5本硕科班，英特尔和腾讯两段实习经历，几个项目和还没中的论文QVQ。目前提前批和内推已经基本结束，有意向的offer也有了几个，现整理下C++后台的面经（包括春季实习招聘）合集回馈各位牛友。有些问题可能时间久远记得不太清楚了，主要给大家看下面试官都问了哪些问题的类型吧，话不多说黑喂狗！
在Understanding Real-World Concurrency Bugs in Go这篇论文中，几名研究人员分析了常见的Go并发bug，并在最流行的几个Go开源项目中进行了验证。本文梳理了论文中提到的常见的bug并给出解决方法的分析。
艾伦在一次粒子加速器爆炸大事故中获得了极速移动的超能力，因此开始化身为超级英雄“闪电侠”。类比之下，CPU是计算机最核心的部件，它负责指令的读取和执行，每秒可以执行几十亿条指令！其实比闪电侠还要快得多。
进程间通信 转自 https://www.cnblogs.com/LUO77/p/5816326.html
众所周知，不同的进程之间，在正常情况下，由于其拥有独立的PCB、上下文等原因，每个进程都是独立且互不干扰，这不仅保证了进程的安全，也降低了OS对于进程的管理成本。
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