UNIX操作系统的加锁解锁：等待事件及唤醒

加锁和解锁的基本思想是，当某个进程进入临界区，它将持有一个某种类型的锁（UNIX里一般来说是semaphore，Linux里一般是信号量和原子量或者spinlock）。

在system v中，等待某一事件被称为sleep（sleep on an event），因此下文将统一使用睡眠（sleep）。等待某事件也可以成为等待某个锁。（注：本文中的sleep与sleep()系统调用不同）

系统的实现将一组事件映射到一组内核虚拟地址（锁）；而且事件不区别对待到底有多少进程在等待。这就意味着两个不规则的事情：

一、当某个事件发生时，等待该事件的一组进程均被唤醒（而不是仅仅唤醒一个进程），并且状态均被设置成就绪（ready-to-run）。这时候由内核选择（schedule）一个进程来执行，由于system v内核不是可抢占的（Linux内核可抢占），因此其他的进程将一直在就绪状态等待调度，或者再次进入睡眠（因为该锁有可能被执行进程持有，而执行进程因为等待其他事件的发生而睡眠），或者等其他进程在用户态被抢占。

二、多个事件映射到同一个地址（锁）。假设事件e1和e2都映射到同一个地址（锁）addr，有一组进程在等待e1，一组进程在等待e2，它们等待的事件不同，但是对应的锁相同。假如e2发生了，所有等待e2的进程都被唤醒进入就绪状态，而由于e1没有发生，锁addr没有被释放，所有被唤醒的进程又回到睡眠状态。貌似一个事件对应一个地址会提高效率，但实际上由于system v是非抢占式内核，而且这种多对一映射非常少，再加上运行态进程很快就会释放资源（在其他进程被调度之前），因此这种映射不会导致性能的显着降低。

下面简单阐述一下sleep和wakeup的算法。

//伪代码

sleep(地址（事件），优先级)

返回值：进程能捕获的信号发生导致的返回则返回1，当进程不能捕获的信号发生时返回longjmp算法，否则返回0。

{
    提高处理器执行等级以禁用所有中断；//避免竞态条件
    将进程的状态设置为睡眠；
    根据事件将进程放入睡眠哈希队列；//一般来说每个事件都有一个等待队列
    将睡眠地址（事件）及输入的优先级保存到进程表中；
    if (该等待是不可中断的等待)
    //一般有两种睡眠状态：可中断的和不可中断的。不可中断的睡眠是指进程除了等待的事件外，
    //不会被其他任何事件（如信号）中断睡眠状态，该情况不太常用。
    {
        上下文切换；//此处该进程执行上下文被保存起来，内核转而执行其他进程
        //在别处进行了上下文切换，内核选择该上下文进行执行，此时该进程被唤醒
        恢复处理器等级来允许中断；
        返回0；
    }
    // 被信号中断的睡眠
    if (没有未递送的信号)
    {
        上下文切换；
        if (没有未递送的信号)
        {
            恢复处理器等级来允许中断；
            返回0；
        }
    }
    //有未递送的信号
    若进程还在等待哈希队列中，将其从该队列移出；
    恢复处理器等级来允许中断；
    if(进程捕获该信号)
        返回1；
    执行longjmp算法；//这一段我也不明白
      }