临界区
所谓临界区就是访问和操作共享数据的代码段。多个执行线程并发访问同一个资源通常是不安全的，为了避免在临界区中并发访问，编程者必须保证这些代码原子的执行——也就是说，操作在执行结束前不可被打断，就如同临界区是一个不可分割的指令一样。
竞争
如果两个执行线程有可能处于同一个临界区中执行，那么这就是程序的一个Bug,如果这种情况确实发生了，我们就称它为竞争条件。
同步
避免并发和防止竞争条件称为同步。
内核同步的手段——加锁
它如同一把门锁，门后的房间可以想象成一个临界区，在指定的时间内，房间里只有一个执行线程可以执行，当它访问完共享数据时，走出房间打开门锁。
锁本身是通过原子操作实现的，原子操作不存在竞争。
内核中有可能造成并发执行的原因
- 中断随时会发生，也就会随时打断当前执行的代码。如果中断和被打断的代码在相同的临界区，就产生了竞争条件
- 软中断和tasklet也会随时被内核唤醒执行，也会像中断一样打断正在执行的代码
- 内核具有抢占性，发生抢占时，如果抢占的线程和被抢占的线程在相同的临界区，就产生了竞争条件
- 用户进程睡眠后，调度程序会唤醒一个新的用户进程，新的用户进程和睡眠的进程可能在同一个临界区中
- 对称多处理，2个或多个处理器可以同时执行相同的代码
哪些数据需要保护
- 执行线程的局部数据仅仅被它本身所访问，显然不需要保护，比如，局部自动变量（还有动态分配的数据结构，其结构存放在堆栈中）不需要任何形式的锁。类似的，如果数据只被特定的进程访问，那么要不需要加锁（因为进程一次只在一个处理器上执行）。
- 到底什么数据需要加锁？大多数内核数据结构都需要加锁！有一条很好的经验可以帮助我们判断：如果有其它执行线程可以访问这些数据，那么就给这些数据加上某种形式的锁；如果任何什么东西都能看到它，那么就要锁住它。记住：要给数据而不是给代码加锁。
在编写内核代码时，你要问自己下面这些问题
- 这个数据是不是全局的？除了当前线程以外，其他线程能不能访问它？
- 这个数据会不会在进程上下文或者中断上下文*享？它是不是要在两个不同的中断处理程序*享？
- 进程在访问数据时可不可能被抢占？被调度的新程序会不会访问同一数据？
- 当前进程会不会睡眠(或者阻塞)在某些资源上，如果是，它会让共享数据处于何种状态？
- 怎样防止数据失控？
- 如果这个函数又在另一个处理器上被调度将会发生什么？
死锁
死锁就是所有线程都在相互等待释放资源，导致谁也无法继续执行下去。
下面一些简单的规则可以帮助我们避免死锁
- 如果有多个锁的话，尽量确保每个线程都是按相同的顺序加锁，按加锁相反的顺序解锁。(即加锁a->b->c，解锁c->b->a)
- 防止发生饥饿。即设置一个超时时间，防止一直等待下去。
- 不要重复请求同一个锁。
- 设计应力求简单。加锁的方案越复杂就越容易出现死锁。