Futex

futex（快速用戶區互斥的簡稱）是一個在Linux上實現鎖定和構建進階抽象鎖如訊號量和POSIX互斥的基本工具。它們第一次出現在內核開發的2.5.7版；其語意在2.5.40固定下來，然後在2.6.x系列穩定版內核中出現。

Futex 是由Hubertus Franke（IBM Thomas J. Watson 研究中心）, Matthew Kirkwood，Ingo Molnar（Red Hat）和 Rusty Russell（IBM Linux 技術中心）等人建立的。

Futex 由一塊能夠被多個行程共用的主記憶體空間（一個對齊後的整型變數）組成；這個整型變數的值能夠通過匯編語言呼叫CPU提供的原子操作指令來增加或減少，並且一個行程可以等待直到那個值變成正數。Futex 的操作幾乎全部在用戶空間完成；只有當操作結果不一致從而需要仲裁時，才需要進入作業系統內核空間執行。這種機制允許使用 futex 的鎖定原語有非常高的執行效率：由於絕大多數的操作並不需要在多個行程之間進行仲裁，所以絕大多數操作都可以在應用程式空間執行，而不需要使用（相對高代價的）內核系統呼叫。

參考資料

• Hubertus Franke, Rusty Russell, Matthew Kirkwood, fuss, futexes and furwocks: Fast Userlevel Locking in Linux, Ottawa Linux Symposium 2002, online

外部連結

• Futex manpages（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Futexes Are Tricky（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） (PDF，11 pages), a paper explaining futexes and how to use them（Ulrich Drepper of Red Hat）