内核同步机制
Windows内核提供了多种同步机制来处理并发。
从使用场景来进行划分比较简单，这些同步机制可以分为：
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无锁实现，适用高IRQL无法wait对象，竞争不激烈：自旋锁
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同一时间只能一个线程执行：互斥量(Mutex)
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单写多读：执行体，获取独占锁时使用时使用临界区禁用用户和普通内核APC
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固定个数线程执行：信号量(Semaphore)
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通知所有线程/单个线程：事件(Event)
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简单原子操作：互锁函数，CPU内联函数(特殊CPU指令)实现
自旋锁
自旋锁原理就是通过循环CPU提供的原子指令compare and swap实现的无锁机制。
当处于IRQL 2或者更高时，无法使用KeWaitForSingleObject，这时就可以使用自旋锁。
// 提升IRQL到DPC（2）并获得自旋锁
KIRQL oldIrql = KeAcquireSpinLockRaiseToDpc(&KSPIN_LOCK);
// 释放自旋锁，并降低IRQL
KeReleaseSpinLock(&KSPIN_LOCK,oldIrql);
除了这一组外，还有针对其它IRQL的申请和释放函数。
这里有个问题是，为什么要提升IRQL，因为自旋锁主要依赖的是CPU的compare and swap的原子指令，不提升IRQL也是能正常使用的。
为什么要提升IRQL
假设我们有两个处理器，处理器A和处理器B，且它们都在执行内核代码。现在有两个线程，线程1在处理器A上运行，线程2在处理器B上运行。它们都需要访问一个共享资源（比如一个链表），这个资源由一个SpinLock来保护。
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「线程1（处理器A）获取锁」： -
线程1获取了SpinLock，并开始操作共享资源。 -
由于我们不提升IRQL，因此处理器A仍然可以被中断。
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「线程1被中断」： -
在操作共享资源的过程中，处理器A上发生了一个中断（例如，一个定时器中断），操作系统将线程1挂起，转而去处理这个中断。 -
由于线程1持有了SpinLock，这个锁还没有被释放。
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「线程2（处理器B）尝试获取锁」： -
同时，线程2在处理器B上试图获取相同的SpinLock。 -
由于SpinLock已经被线程1持有，线程2进入了自旋状态，等待线程1释放锁。
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「线程1的中断服务程序（ISR）尝试获取锁」： -
处理器A上的中断服务程序（ISR）可能会尝试获取同一个SpinLock来访问共享资源（例如，链表中的某个节点）。 -
由于锁被线程1持有且线程1已被挂起，这将导致中断服务程序陷入等待，从而阻塞了中断处理。
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「优先级反转与死锁」： -
处理器A无法继续，因为它在处理中断，而中断服务程序也在等待锁。 -
处理器B也无法继续，因为它的线程2在等待线程1释放锁。 -
这就可能导致死锁，整个系统的这部分功能变得无法响应，可能会导致系统崩溃或某些功能失效。
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从上面例子可以看出，这里的提升IRQL的自旋锁主要是用于执行在不同IRQL上的线程之间的同步，如果说竞争自旋锁保护资源的线程都处于同一IRQL（比如都处于IRQL 0），就可以不提升，因为不会存在上述情况。
互斥量(Mutex)/快速互斥量(Fast_Mutex)
// 普通互斥量
ExInitializeMutex
KeWaitForSingleObject
KeReleaseMutex
// 快速互斥量
ExInitializeFastMutex
ExAcquireFastMutex
ExReleaseFastMutex
快速互斥量比普通互斥量性能更高、会提升IRQL到APC，且只能无限等待，不能指定时间等待。
执行体
互斥量只允许有一个线程存取共享资源，这对于单写多读的场景并不怎么高效。
// 执行体
ExInitializeResourceLite
// 读
ExAcquireResourceSharedLite/ExReleaseResourceLite
// 写
ExEnterCriticalRegionAndAcquireResourceExclusive/ExReleaseResourceAndLeaveCriticalRegion
写操作时，需要调用ExEnterCriticalRegion禁用内核APC，所以这两个操作总是一起。
信号量
// 信号量
KeInitializeSemaphore
KeWaitForSingleObject
信号量很简单，当内部值大于0时，KeWaitForSingleObject将返回，信号量-1。如果值到0，则信号量变为无信号，直到其它线程调用KeReleaseSemaphore释放信号量了，让信号量增加。
事件
// 事件
KeInitializeEvent
KeWaitXxx
KeSetEvent
KeResetEvent/KeClearEvent
事件很简单，要么真要么假，即要么有信号，要么无信号。
在初始化时有两种类别：
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通知事件：释放所有在该事件上等待的线程 -
同步事件：释放最多一个线程后事件变为无信号状态
总结
综合场景使用不同的同步机制，对于内核开发来说，除了信号量，其它的都挺常用的。
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