posix 信号量
system v信号量只能用于进程间同步，而posix信号量除了可以进程间同步，还可以线程间同步。system v信号量每次PV操作可以是N，但posix信号量每次PV只能是1。除此之外，posix信号量还有命名和匿名之分。
命名信号量
名字以/somename形式分辨，只能有一个/ ，且总长不能超过NAME_MAX - 4（一般是251）。需要用sem_open函数创建或打开，PV操作分别是sem_wait和sem_post，可以使用sem_close 关闭，删除用sem_unlink。命名信号量用于不共享内存的进程间同步，类似system v信号量。
匿名信号量
存放在一块共享内存中。如果是线程共享，这块区域可以是全局变量；如果是进程共享，可以是system v共享内存（shmget创建，shmat映射），也可以是posix共享内存（shm_open创建，mmap 映射）。
匿名信号量必须用sem_init初始化，sem_init函数其中一个参数pshared决定了线程共享还是进程共享，也可以用sem_post和sem_wait进行操作，在共享内存释放前，匿名信号量要先用sem_destroy 销毁。
互斥锁
Mutex用pthread_mutex_t类型的变量表示，pthread_mutex_init函数对Mutex做初始化，参数attr设定Mutex的属性，如果attr为NULL则表示缺省属性。建议开发中总是设置PTHREAD_MUTEX_RECURSIV属性，避免死锁。如果将互斥锁属性的类型设置为PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE，允许同一个线程对同一个锁成功获得多次，并通过多次unlock解锁。
// 互斥量属性: 同一线程可多次加锁
pthread_mutexattr_t m_attr;
pthread_mutexattr_init(&m_attr);
pthread_mutexattr_settype(&m_attr, PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE);
struct pthread_mutexattr_t
{
enum lock_type // 使用pthread_mutexattr_settype来更改
{
PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP [default]//当一个线程加锁后，其余请求锁的线程形成等待队列，在解锁后按优先级获得锁。
PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP // 动作最简单的锁类型，解锁后所有线程重新竞争。
PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP // 允许同一线程对同一锁成功获得多次。当然也要解锁多次。其余线程在解锁时重新竞争。
PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP // 若同一线程请求同一锁，返回EDEADLK，否则与PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP动作相同。
} type;
} attr;
用pthread_mutex_init函数初始化的Mutex可以用pthread_mutex_destroy销毁。如果Mutex变量是静态分配的（全局变量或static变量），也可以用宏定义PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER来初始化，相当于用pthread_mutex_init初始化并且attr参数为NULL。
如果一个线程既想获得锁，又不想挂起等待，可以调用pthread_mutex_trylock，如果Mutex已经被另一个线程获得，这个函数会失败返回EBUSY，而不会使线程挂起等待。
生产者消费者问题
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define ERR_EXIT(m) \
do \
{ \
perror(m); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while(0)
#define CONSUMERS_COUNT 1
#define PRODUCERS_COUNT 1
#define BUFFSIZE 10
int g_buffer[BUFFSIZE];
unsigned short in = 0;
unsigned short out = 0;
unsigned short produce_id = 0;
unsigned short consume_id = 0;
sem_t g_sem_full;
sem_t g_sem_empty;
pthread_mutex_t g_mutex;
pthread_t g_thread[CONSUMERS_COUNT + PRODUCERS_COUNT];
void *consume(void *arg)
{
int i;
int num = (int)arg;
while (1)
{
printf("%d wait buffer not empty\n", num);
sem_wait(&g_sem_empty);
pthread_mutex_lock(&g_mutex);
for (i = 0; i < BUFFSIZE; i++)
{
printf("%02d ", i);
if (g_buffer[i] == -1)
printf("%s", "null");
else
printf("%d", g_buffer[i]);
if (i == out)
printf("\t<--consume");
printf("\n");
}
consume_id = g_buffer[out];
printf("%d begin consume product %d\n", num, consume_id);
g_buffer[out] = -1;
out = (out + 1) % BUFFSIZE;
printf("%d end consume product %d\n", num, consume_id);
pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
sem_post(&g_sem_full);
sleep(1);
}
return NULL;
}
void *produce(void *arg)
{
int num = (int)arg;
int i;
while (1)
{
printf("%d wait buffer not full\n", num);
sem_wait(&g_sem_full);
pthread_mutex_lock(&g_mutex);
for (i = 0; i < BUFFSIZE; i++)
{
printf("%02d ", i);
if (g_buffer[i] == -1)
printf("%s", "null");
else
printf("%d", g_buffer[i]);
if (i == in)
printf("\t<--produce");
printf("\n");
}
printf("%d begin produce product %d\n", num, produce_id);
g_buffer[in] = produce_id;
in = (in + 1) % BUFFSIZE;
printf("%d end produce product %d\n", num, produce_id++);
pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
sem_post(&g_sem_empty);
sleep(5);
}
return NULL;
}
int main(void)
{
int i;
for (i = 0; i < BUFFSIZE; i++)
g_buffer[i] = -1;
sem_init(&g_sem_full, 0, BUFFSIZE);
sem_init(&g_sem_empty, 0, 0);
pthread_mutex_init(&g_mutex, NULL);
for (i = 0; i < CONSUMERS_COUNT; i++)
pthread_create(&g_thread[i], NULL, consume, (void *)i);
for (i = 0; i < PRODUCERS_COUNT; i++)
pthread_create(&g_thread[CONSUMERS_COUNT + i], NULL, produce, (void *)i);
for (i = 0; i < CONSUMERS_COUNT + PRODUCERS_COUNT; i++)
pthread_join(g_thread[i], NULL);
sem_destroy(&g_sem_full);
sem_destroy(&g_sem_empty);
pthread_mutex_destroy(&g_mutex);
return 0;
}
与System V信号量的程序相比，程序逻辑没太大变化，只是用pthread_mutex_lock替代了sem_mutex。
上述程序生产者消费者各一个线程，但生产者睡眠时间是消费者的5倍，故消费者会经常阻塞在sem_wait(&g_sem_empty)上面，因为缓冲区经常为空。可以将PRODUCTORS_COUNT改成5，即有5个生产者线程和1个消费者线程，而且生产者睡眠时间还是消费者的5倍，基本上可以保持动态平衡，即5个生产者一下子生产了5份东西，消费者1s消费1份，刚好在生产者继续生产前消费完。
自旋锁和读写锁简介
自旋锁
自旋锁类似于互斥锁，它的性能比互斥锁更高。自旋锁与互斥锁很重要的一个区别在于，线程在申请自旋锁的时候，线程不会被挂起，它处于忙等待的状态，一般用于等待时间比较短的情形。
pthread_spin_init
pthread_spin_destroy
pthread_spin_lock
pthread_spin_unlock
读写锁
只要没有线程持有给定的读写锁用于写，那么任意数目的线程可以持有读写锁用于读。仅当没有线程持有某个给定的读写锁用于读或用于写时，才能分配读写锁用于写。读写锁用于读称为共享锁，读写锁用于写称为排它锁。
pthread_rwlock_init
pthread_rwlock_destroy
int pthread_rwlock_rdlock
int pthread_rwlock_wrlock
int pthread_rwlock_unlock