文件锁的作用：当第一个进程正在读或修改文件的某个部分时，使用文件锁可以阻止其他进程修改文件的相同部分。

因此文件锁可用于多个进程之间进行同步，防止进程间的竞争状态。

Linux系统支持两组给文件加锁的不同API，分别是fcntl与flock。本节主要记录flock的实现原理以及使用方式。

文件锁的作用：当第一个进程正在读或修改文件的某个部分时，使用文件锁可以阻止其他进程修改文件的相同部分。

因此文件锁可用于多个进程之间进行同步，防止进程间的竞争状态。

Linux系统支持两组给文件加锁的不同API，分别是fcntl与flock。本节主要记录fcntl的实现原理以及使用方式。

任意多个进程在同一个给定字节上都可以有一把共享读锁，但一个给定字节上仅能有一个进程持有一把独占写锁。

系统调用分为两类，“低速”系统调用和其他。

“低速”系统调用指的是可能会使进程永远阻塞的一类系统调用。

非阻塞I/O则指的是当进行诸如open, read, write等I/O操作时，这些操作不会永远阻塞。如果操作不能完成，则调用立即出错返回，以表示继续该操作将会阻塞。

一般非阻塞I/O需要不断轮询判断是否有数据要进行读写，这种情况是比较浪费CPU时间的。避免非阻塞I/O的两种方式：I/O多路转接或多线程采用阻塞I/O。

SUS定义了一些系统层面上对于线程的限制，比如进程可以创建的最大线程数、线程栈可用的最小字节数等等。

pthread接口允许我们传入线程或同步对象的属性来调节线程或同步对象的行为。

信号集（sigset_t）是表示多个信号的数据类型。

不同的信号编号可能会超过一个整型量的位数，所以不能用整型量中的一位代表一个信号。

POSIX.1定义数据类型sigset_t用以表示信号集，并定义了信号的操作函数。

可靠信号的处理有两个过程如下：

1. 信号产生：当这些事件（硬件异常（如除以0）、软件条件（如alarm定时器超时）、终端产生的信号或调用kill函数）发生时，内核会为进程产生一个信号，同时在进程表中设置一个标志。
2. 信号递送：内核使目标进程对该信号作出反应称为信号递送：或是改变目标进程的执行状态（默认动作），或是开始执行信号处理程序，或两者都是。

不可靠信号指的是信号可能会丢失，不支持信号阻塞，不能控制是否重启中断的系统调用等等。

下面是不可靠信号可能会出现的问题：

信号是软件中断。

信号提供了一种处理异步事件的方法。

信号用于大多数复杂的应用程序中。

Unix系统的早期版本就已经提供了信号机制，但不可靠。POSIX.1对可靠信号例程进行了标准化。

屏障（barrier）是用户协调多个线程并行工作的同步机制。

屏障允许每个线程等待，直到所有的合作线程都到达某一点，然后从该点继续执行。

pthread_join是一种特殊的屏障，允许一个线程等待，直到另一个线程退出。

互斥量防止多个线程同时访问同一共享变量。

条件变量允许一个线程就某个条件（共享变量）的变化状态通知其他线程，并让其他线程等待（阻塞于）该通知。

条件变量与互斥量一起使用，允许线程以无竞争的方式等待特定的条件发生。