同步

    使用锁和内存栅栏可以实现同步。锁包括读写锁rwlock、brlock（big reader lock）、spinlock、refcnt（引用计数和自旋锁一起应用）以及RCU（read-copy update）。

   brlock适用于读者多，写者少的情况。读者开销少，写者开销多。

   RCU是也是一种rwlock，八十年代已经出现，在二十世纪九十年代出现了一个比较高效的实现，而在linux中是在开发内核2.5.43中引入该技术的并正式包含在2.6内核中。RCU克服以上锁的缺点。读者访问时不上锁，可以运行多个读者访问；写者访问，需要拷贝一份副本，进行修改后，在总线空闲，无读者访问那段RCU保护的数据时，通过回调函数将指向原来数据的指针重新指向新的被修改的数据。如果有多个写者，需要进行写者之间的同步。

    读者在访问被RCU保护的共享数据期间不能被阻塞，这是RCU机制得以实现的一个基本前提，也就说当读者在引用被RCU保护的共享数据期间，读者所 在的CPU不能发生上下文切换，spinlock和rwlock都需要这样的前提。

因为对于RCU,对共享数据的操作必须保证能够被没有使用同步机制的读者看到,即对共享数据的操作，所有读者都是可见的，所以内存栅是非常必要的。

内存栅栏（memory barrier）

    内存栅栏使得CPU的内存操作顺序优化和Cache优化不能发挥作用，内存栅栏使编译器确保对RAM中数据的改变对所有CPU都是可见的。x86上内核定义的内存屏障原语：

#define barrier() __asm__ __volatile__("": : :"memory") 
#define mb() alternative("lock; addl $0,0(%%esp)", "mfence", X86_FEATURE_XMM2) 
#define rmb() alternative("lock; addl $0,0(%%esp)", "lfence", X86_FEATURE_XMM2) 

 barrier()宏只约束gcc编译器，不约束运行时的CPU行为。

1 int a = 5, b = 6; 
2 barrier(); 
3 a = b; 

在line 3，GCC不会用存放b的寄存器给a赋值，而是invalidate(使无效) b的Cache line，重新读内存中的b值，赋值给a。 

lock前缀使得本地CPU的cache写入内存，引起其他CPU无效Cache Line（由于IA32在每个CPU内部实现了Snoopying(BUS-Watching)技术，监视着总线上是否发生了写内存操作(由某个CPU或DMA控制器发出的)，只要发生了，就invalidate相关的Cache line。）