进程同步
管道
管道分为命名管道和匿名管道，命名管道可以用于两个或任意多个进程间通信，匿名管道则只能用于有血缘关系（父子进程、兄弟进程、爷孙进程等）的进程间通信。Linux中的“|”命令就是匿名管道，表示把一个进程的输出作为另一个进程的输入。管道就是内核里的一段缓存，从管道一端写入的数据实际上是缓存在内核中，从另一端读取也就是从内核中读取这段数据。管道是半双工的，数据只能向一个方向流动，双方需要互相通信时，需要建立起两个管道。
消息队列
多个不相干的进程可以通过一个消息队列来传递数据，且传递的是一个有意义的数据结构，而管道只能传递没有意义的字节流，还需要在接收端做解析。
共享内存
共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的一种IPC方式，因为没有内存拷贝的操作，但需要依靠互斥锁或信号量来实现同步。
socket
可用于不同主机之间的进程间通信。
信号
信号是Linux系统中的进程间通信方式，信号可以在任何时候发给某一进程，用于通知该进程某个事件已经发生。比如kill -9命令就可以向指定的进程发送一个终止信号从而杀死进程。
信号量
信号量本质就是一个计数器，记录资源能被多少个进程同时访问，用来实现进程之间的互斥与同步，信号量的引入的是为了解决共享内存通信方式造成的进场安全问题。
进程同步和进程通信
进程同步是进程之间按照一定顺序执行，进程通信是进程之间传输信息。
进程通信是一种手段，而进程同步是目的。即为了达到进程同步的目的，需要让进程进行通信，传输一些同步所需要的信息。
线程同步
互斥锁
互斥锁是线程同步最常用的一种方式，通过互斥锁可以锁定一个代码块，对于被锁定的这个代码块，所有的线程只能串行处理，不能并行处理。
读写锁
读写锁是互斥锁的升级版，所有线程的读操作都是并行的，只有写操作是串行的。程序中的读操作越多，读写锁性能就越高，相反，若程序中全是写操作，那么读写锁会退化成互斥锁。
条件变量
条件变量的主要作用不是处理线程同步，而是进行线程的阻塞。常常和互斥锁一起用在生产者和消费者模型中。举个例子：当任务队列为空时，消费者无法消费，使用条件变量把消费者线程阻塞住，等待生产者生产出任务后，再唤醒一个或多个被条件变量阻塞的消费者线程；反过来也可以控制生产者生产的上限，当任务队列达到一个上限值时用条件变量阻塞住生产者线程，直到消费者把任务消费后再唤醒被条件变量阻塞的生产者线程。
信号量
信号量可以实现线程同步也可以实现进程同步，它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。信号量主要阻塞线程，不能完全保证线程安全，如果要保证线程安全，需要和互斥锁一起使用。信号量也可以用来实现生产者消费者模型，在用条件变量实现生产者消费者模型时需要自己做条件判断，而使用信号量就不需要。举个例子：初始化生产者的信号量为5，消费者的信号量为0，因为消费者信号量为0所以会被阻塞，生产者进行一次生产后会将自己的信号量减1，将消费者信号量加1，这时消费者解除阻塞，进行消费后再将自己的信号量减1生产者信号量加1。
自旋锁
自旋锁与互斥锁类似，但它不是通过休眠使进程阻塞，而是在获取锁之前一直处于忙等（自旋）阻塞状态。自旋锁可用于一下情况：锁被持有的时间短，而且线程并不希望在重新调度上花费太多成本。
屏障
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函数就是一种屏障，允许一个线程等待，直到另一个线程退出，但屏障允许任意数量的线程等待，直到所有的线程完成处理工作，而线程不需要退出，所有线程达到屏障后可以接着工作。
信号量和互斥锁
- 互斥锁是由一个线程持有的，加锁和解锁操作在一个线程中执行。而信号量可以由不同线程进行PV操作。
- 互斥锁用于控制多个线程对于一个共享资源的互斥访问，而信号量用于协调多个线程对于一系列资源的访问。
- 信号量本质上是一个计数器，其正值代表资源的可用数量，负值代表还有多少个线程在等待资源。
条件变量和信号量
- 信号量利用条件变量、互斥锁、计数器实现，计数器就是信号量的核心，信号量是条件变量的高级抽象。
- 使用条件变量可以一次唤醒所有等待者，而这个信号量没有的功能，感觉是最大区别。
- 信号量是有一个值（状态的），而条件变量是没有的，没有地方记录唤醒（发送信号）过多少次，也没有地方记录唤醒线程（wait返回）过多少次。从实现上来说一个信号量可以是用mutex + counter + condition variable实现的。因为信号量有一个状态，如果想精准的同步，那么信号量可能会有特殊的地方。信号量可以解决条件变量中存在的唤醒丢失问题。