一条河流过系统：从 CPU 到 Java 的并发叙事图 🌊🧠
这不是分章节的说明书。
这是一条河。
从 CPU 发源，
流经 操作系统，
穿过 线程与锁，
最后抵达你敲下的那一行 Java 代码。
中途不停，也不回头。
CPU 上电的那一刻，就写好了宪法 ⚖️
有些指令，只有皇帝能用。
于是世界被分成了几层：
-
Ring 0 👑：内核态
- 能碰硬件
- 能关中断
- 能调度众生
-
Ring 3 🧑💻：用户态
- 写代码
- 算业务
- 做梦想
这不是制度选择，
这是硅片上的物理规则。
程序不服气：“我也想读磁盘。” 💾
CPU 冷冷一句：
你没资格。
操作系统站出来，像个公证人：
“写个系统调用吧，
我替你跑这一趟。”
于是：
- 用户线程 ✍️
- 系统调用 🚪
- CPU 切 Ring 0 🔁
- 内核执行 🧠
- 结果原路奉还 🎁
这条路径，
是 Ring 切换的正门。
接着，真正跑在 CPU 上的生命体登场了 🧬
CPU 不认识进程，
只调度线程。
-
用户线程：
- 写在 Java / C / Go 里
- 平时待在 Ring 3
-
内核线程：
- 属于操作系统
- 常驻 Ring 0
但关键是：
同一个线程，
可以在 Ring 3 ↔ Ring 0 来回横跳。
前提是——
你敲了那扇门。
并发来了，世界开始拥挤 😵💫
两个线程，
同时盯上同一块内存。
秩序开始动摇。
于是人类发明了三样古老又优雅的东西 🏛️
原子性 Atomic ⚛️
- CPU 指令级誓言
- CAS、原子加
- 不可分割
特点：
- ❌ 不进 Ring 0
- ⚡ 快到冷酷
👉 能靠硬件解决，
绝不惊动内核。
信号量 Semaphore 🚦
- 带计数的门卫
- 控制“最多进几个人”
当名额没了：
- 线程阻塞 😴
- 内核接管 👑
👉 一旦阻塞，
必然踏入 Ring 0。
管程 Monitor 🏛️
- 互斥 + 条件
- 锁和规则绑在一起
- Java
synchronized的灵魂
表面温柔，
背后可能：
- 轻则 CAS 🎯
- 重则 mutex 🚨
于是你写下：
synchronized (obj) {
count++;
}
你以为只是加了把锁 🔒
实际上可能发生的是：
- CAS（Ring 3）⚡
- 竞争升级 📈
- 锁膨胀 🧱
- 线程阻塞 😴
- 系统调用 🚪
- 切 Ring 0 👑
- 内核调度 🎼
你没看到血，
但地板已经被拖干净了。
所以——线程安全到底靠什么？ 🎯
答案很简单：
不是“用不用 Ring 0”，
而是“什么时候不得不进去”。
| 场景 | Ring 0 |
|---|---|
| 原子变量 | ❌ |
| 自旋 | ❌ |
| 无竞争锁 | ❌ |
| 阻塞锁 | ✅ |
| wait / notify | ✅ |
| IO / sleep | ✅ |
河流的尽头，是一句真相 🌌
Ring 是边界，
线程是生命，
锁是秩序，
内核是最后的仲裁者。
你在用户态写诗 ✍️
写业务 💼
写并发模型 🧠
当世界开始失序——
你把问题交给内核，
内核替你维持宇宙稳定。 🌍⚖️
这，就是这条河。
