目录：
一、铺垫知识
1、指令执行流
2、上下文
3、抢占
二、内核锁基础知识
1、为什么要用锁？why
2、锁保护什么？what
3、锁是如何保护资源的？How
三、各类锁的介绍
1、原子操作
2、spinlock
3、mutex
4、…
进程指令执行流
代码在CPU上执行的指令数据流，由一系列代码组成。可分为两大类：线程维度和中断维度
1、cpu只要上电，就需要不停的执行指令，永不停歇，若无事可做，那就执行空指令，直到下电。cpu类似一个跑道，各个task轮流到跑道上跑。
2、用户态视角：cpu执行一个个进程或者线程，一个线程就是一个执行流。内核态视角：CPU调度执行一个个task（对应一个进程或者线程），一个task就是一个执行流。CPU就这样永不疲倦的轮换执行各个task（调度）。8个CPU，同一时刻，最多有8个执行流。
3、并发：用户态系统调用的代码编译成so，当so被多个bin链接时，运行时，就可能有多个指令执行流，就有可能分别在cpu0和cpu1上执行。宏观并行，微观串行。
4、代码是静态的，执行流是动态的，这是两个不同的视角。若只存在一个cpu，那就只有一个执行流，那就不存在微观上的并发，也就不需要锁。但我们往往使用多个cpu，因而有多个执行流，同一个代码可能在两个执行流上执行。如上图。
上下文(context)
分类：进程上下文，中断上下文（硬中断上下文、软中断上下文，不可屏蔽中断上下文）
中断能够打断进程的执行流，无论进程优先级多高，都会被打断。因此原本执行流被打断，CPU转而执行中断的指令流。因此，与上下文对应，执行流也可分为：进程执行流和中断执行流
1、cpu在用户态运行时，外部中断触发，程序会先陷入内核态，保存上下文后，再执行中断代码。
2、cpu在内核态运行时，外部中断触发，保存上下文后，执行中断代码。
3、中断处理函数（中断上半部）必须要快速执行完成，以便返回继续执行各个进程。中断返回时，会发生调度，原来被打断的进程未必能够得到执行。
假设进程和中断都调用如下函数，那么就有可能出现如下场景：
进程执行流：
1、某进程执行完743行后，全局变量enable=1；
2、外部触发中断。
程序执行流：
7、从744行继续执行，此时enable变成0了。后边就会出错
中断执行流：
3、中断处理函数恰好也调用这个函数；
4、走了case1的分支，将enable又改成0。
5、中断执行完毕返回。
抢占
什么是抢占？ 一张图展现
1、抢占可以分为用户态抢占和内核态抢占。抢占时机？（中断、返回用户态、主动schedule（））
2、Linux kernel是抢占式内核。
为什么要使用锁？-Why
为了性能，引入了多核。
但多核导致了并发，并发就导致了争抢，为了保证争抢有序，就出现了锁。
备注：
网上关于锁的介绍的文档很多，推荐知乎兰新宇的博客
关于锁的介绍，有一系列文章，个人感觉写的非常不错，我主要从这个博客学习锁的知识。
锁保护什么？-What
锁保护的对象：公共资源。公共资源，从某一方面讲，就是全局变量，或者从堆里面申请的共用内存。
如右图内核代码：
1、锁保护的是全局变量zone（从堆上申请的）。
2、无法保护局部变量tmp和low，局部变量也不需要保护，想想这是为什么？
3、代码段不需要保护，因为它是只读的。
误区：常认为锁保护的是一段代码和变量。
其实：从保护资源的角度，锁只是为了保护全局变量，公共资源是一种更严谨的通用的说法。若非要说“锁也保护了代码”，那也只是在保护全局变量的时候，顺便保护了代码而已。
使用锁，首先要搞清楚使用锁的目的是什么？要保护什么？
锁是如何保护资源的？--How
核心原理：根据全局变量的状态来实现锁的控制。
“统一到门口排队，依次获得钥匙”
无进程持锁时，lock=0；
进程0持锁后，lock=1；
进程1再尝试持锁时，由于lock=1，无法获取，只能等待。
因此：lock一定要是全局的，8字节，其实只用1bit即可。Spinlock就充分利用这8个字节，仅用1bit表示锁状态。
衍生出锁的两大功能：同步和保护。
锁的种类
| 锁的分类 |
相关API |
特点 |
注意点 |
| 原子操作：atomic |
atomic_read(atomic_t * v); atomic_set |
