Linux多线程互斥锁和条件变量应用

1、简述Lin ?x ?变量应用遵 循 X 接口 ，称为 read。写 ux序，需要使用头 文 read.h,链接时需要使用库a 是进一个实体，是CPU调度分派基本单位，它是比进 更小能独立运行基本单位。 自己基 本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少资源 (如序计数器、一组寄存器 栈)，但是它可与同属一个进 其它 共享 进 所拥有 全部资源。当个任务 可以并行执行时，可以为每个任务启动一个0是并发 运行。在串行 序 基础上引入 进 是为了提供 序并 发度，从而提高 序运行效率 响应时间。与进相比， 优势 ：(1)、 共享相 同内存空 间，不同可以存取内存中同一个变量；(2)、与标准 rk

2、()相比， 带来 开销很小，节省了U时间，使得创建比新进 创建快上十到一百倍。适应理由：(1)、进 相比，它是一种非常节俭”任务操 作方式，在 系统, 启动一个新 进 必须 分配给它独立 地址空 间，建立众数据表来维护它代码段、堆栈段 数 据段，这是一种 昂贵”任务工 作方式。而运行一个进 中 个 ，它们彼此之间使用相同 地址空间，共享大部分数据，启动一 个 花费 空间远远小于启动一个进 所花费 空间，而且， 问彼此 切换 所需 时间也远远小于进 间切 换所需要 时间；(2)、问方便通信机制。对不同进 来说，它们具有独立数据空间,要进行数据 传输只能通过通信 方式进行，这种方式不 仅费时，而且

3、很不方 便。则不然，同一进之间共享数据空间，所以一个数据可以直接为其它所用，这不仅快捷，而且方便。序作为一种 任务、并发工作方式，具优点包括：(1)、提供应用 序响应；(2)、使系统更加有效：操作系统会保证当数不大于PU数目时，不同运行在不同 CPU上；(3)、改善序结构：一个既长又复杂进 可以考虑分为个 ，成为 几个独立或半独立 运行部分，这样 序 利于理解 修改。eate：用于在调用进 中创 建一个新 。它有四个参 数，第一个参数为指向标识符指针;第二个参数用来设置 属性;第三个参数是运行 函数 起始 地址;第四个参数是运行函数 参数。在一个 中调用te函数创建新后，当前从eate处继续往

4、 执 行。eate函数 第三个 参数为新创建入 口函数 起 始地址，此函数接收一个参数，是通过第四个参数传递给它 ，该参数 类 型是void*,这个指针按什么类型解释由调用者自己定义，入口 函数 返回值类型也是d*,这个指针 含义同样由调用者自己定义，入口函数返回时，这个就退出 了，其它 可 以调用函数得到入口函数返回值。in： 阻塞函 数，用于阻塞当前，直到另外一个 运行结束;使一个等待另一个结束；让主阻塞在这个地方等待子结束;代码中如果没有join主 会很快 结束从而使整个进 结 束，从而使创建 没有机会开始执行就结束了，加入in后，主会一直等待直到等待 结束自己才结束，使创建有机会执行。

5、eate将一个 拆 分为两个，in()将两个合并为一个 。一个 实 际上就是一个函数，创建后，立即被执行，当函数返回时该 也就结束了。终止时，一个需要注意问题是 问同 步问题。一般情况 ，进中各个 运行是相独立终止 并不会相 通知，也不会影响其它终止所占用 资源不会随着终止 而归还系统，而是仍然为所在 进 持有。一个 仅允许一个使用等待它 终止，并且被等待应该 处于可in状态，而非状态。一个可”所占 用 内存仅 当有 对 其执行了in（）后才会释放，因此为了避免内存泄露，所有 终 止时，要么设为ED,要么使用n来回收资源。一个不能被个等待。所有 都 有一个 号，也就是 d,其类型为 d_t,通

6、过调用 f函数可以获得自身 号。同步几种基本方式：join、卜读写 -lock）、变量bles）。本质是，而变量本质是等待。如果有其它 想要进入 结束后才可以进入。: 简单 理解 就是，一个 进 入工作区后 工作区，它就会进入 等待状态，要等待工作 区内提供 间资源 独占访问控制。它是一个简单，只有持有它才可 以释放那个 。它确保了它们正在访问 共享资源 完整性，因为在同 一时刻只允许一个访问它。操作，就是对某段代码或某个变量修改 时候只能有一个 在 执行这 段代码，其它 不 能同时进入这段代码或同时修改该变量。这个代码或变量称 为临界资源。通过机制实现问 代码。同步，同一时刻只允许一个执行一

7、个关键部分有两种方式创建,静态方式动态方式。在默认情况，同一无法对同一进 行递归加，否则将发生死。所谓递归加 ，就是在同一 中试图 对 进 行两次或两次以 上 行为。解决问题 方法就是显示地在变量初始化时将其设置成属性。量是一 种用于 中同步 访问方法，它允许序 住某个对象或 者某段代码，使得每次只能有一个 访问它。为了控制对关键对象或者代码 访问，必须在进入这段代码之前 住一个量，然后在完成 操作之后解 。量用ex_t数据类型来表示，在使用 变量之前，必须首先对它进行初始化，可以把它置为常量（只对静态分配 量 ），也可以通过调用m函数进行初始化。如 果动态地分配 量（如调用lloc）函数，那

8、么释放内存前（free）需要使用函数。量 已经上了 ，调用访问后，要对量进行对共享资源访问，要对量进行加，如果 会阻塞，直到 量 被解。在完成了对共享资源 解。nit函数：主要用于 中初始化。如果要用默认属性初始化 量，只需把第二个参数设置为。 量属性 可以分为四种：（1）、NP,这是缺省值，也就是普通，当一个加以后，其余请求 将形成一个等待队列，并在解后按优先级获得，这种 策略 保证了资源分配 公平 性;（2）、P,嵌套，允许 次加，不同，解 后重新 竞争;（3）、NP,检错，如果该 量已经被上，那 么后续 上将会失败而不会阻塞，否则与类型相同，这样就保证 当不允许 次加 时不 会出 现最简

9、单情况 死 ；（4）、，适应，动作最简单类型，仅等待解 后重新竞争。y函数：销毁（注销）；销毁一个即意味着释放它所占用资源，且要求当前处于开放状态。t ock：占有（阻塞操作）；被 定，如果这个被一个 定 拥有，那么另一个要调用这个函数就会进入阻塞状态（即等待状态），直到被释放为止；量一旦 被上 后，其它 如 果想给该 量上，那么就会阻 塞在这个操作上，如果在此之前该 量已经 被其 它 上，那么该操作 将会一直阻塞在这个地方，直到获得该 为止。:释放；在操作完成后，必须调用该函数给量解，这样其它等待该才有机会获得该，否则其它将会永远阻塞。与 不 同，变量是 用来等待而不是用来上变量用来自动阻塞

10、一个，直到某特殊情况发生为止。通常 变 量同时使用变量分为两部分:变量 。 本身是 由 量保护。 在改变状态前先要住量。 变量使 我们可以睡眠等待某种出现。 变量是利用间共享个等待“变量立信号）。检测全局变量进行同步一种机制，主要包括两 个动作：成立”而挂起;另一个使“成立”给出成是在 保护 进 行。如果一个为假，一个自动阻塞，并释放等待状态改变 。 如果另一个 改变了 ，它发信号给关联变量，唤醒一个或个等待它，重新获得，重新评价 。如果两共享可读写内存，变量可以被用来实现这两间 同 步。一个 明显 缺点 是它只有两种状态，定 非定。而 变量 通过允许 阻塞等待另一个发送信号方法弥补了不足，它

11、常一起使用。使用时，变量被 用来阻塞一个，当 不满 足时，往往解 开相应 并等待 发生变 化。一旦其它某个 改变了 变量，它将通知相应 变量唤醒一个或个正被此 变量阻塞 。这些 将 重新 定 并重新 测试 是 否满足。一般来说， 变量被 用 来进行 间同 步。 变量只 是起阻塞 唤醒 作用，具体 判断还需用 户给出。 被唤醒 后，它将重新检查判断是否满足，如果还不满足，一般说来应该仍 阻塞在这里，被等待被 一次唤醒。这个过 一般用le语句实现。变量用nd_t结构体来表示。it:初始化一个 变量，当第二个参 数属性为空指针时， 函数创建是一个缺省变量，否则变量属性将由第二个参数属性值来决定。不能

12、由 个同时初 始化一个 变量。当需要重新初始化或释放一个变量时，应用 序必 须保证这个 变量未 被使用。it：阻塞在变量上，函数将解 第二个参数指向，并使当前阻塞在第一个参数指向 变 量上。被阻塞 可以 被、st函数唤醒，也可能在被信号中断后被唤醒。一般一个表达式都是在一个 保护被检查。当 表达 式未被满足时，将仍然 阻塞在这个 变量上。当另一个改变了值并向变量发出信号时，等待在这个 变量上 一个或所有被唤醒，接着都试图再次占有相应。阻塞在 变量上 被唤醒以后，直到it函数返回之前，值都 有可能发生变化。所以函数返 回以后，在定相应 之 前，必须重新测试 值。最好测 试方法是循环 调用函数，并

13、把满足 表达式 置为循环 终止。阻塞在同一个 变量上 不同 被释放 次序是不 一定。it函数是退出点，如果在调用 这个函数时，已有一个挂起 退出请 求，且 允许 退出，这个 将 被终止并开始执行善后处理函数，而 这时变量相关 仍 将处在定状态。gnal：解除在 变量上阻塞。此函数被用来释放被阻塞 在指定 变量上 一个。一般在保护 使用相 应 变 量，否则对 变量解有可能发生在定 变量之前，从而造成死 。唤醒阻塞在 变量上 所有顺序由调度策略决定。t：阻塞直到指定时间。函数到了一定时间，即使未 发生也会解除阻塞。这个时间由第三个参数指定。st：释放阻塞所有。函数唤醒所有被wait函数阻塞在某个

14、变量 上 。当没有阻塞在这个变量上 时，此函数无效。此函数唤醒所有阻塞在某个 变量上 ，这 些被唤醒后将再次竞争相应。:释放变量。变量占用空间未被释放itwait 一定要在 tex 定区域内使用;而gnalast无需考虑调用是否是utex 拥有者，可以在 ck与 k以外区域调用。一个特定只能有一个 对象，而且 变 量应该表示 数据 内部'一种特殊更改。一个 对 象可以有许 变量，但每个 变量只能有一个对象。以上所有相关函数，函数执行成功时返回，返回其它非0值表示错误c以是一些测试例子：ead.cpp：de de depace std;void* run(void* para)d!&qu

15、ot;<nd 5 s,在正式代码中，一般不要用函数int* iptr = (int*)(void*)para)0;*)(void*)para)1;char* str = (char*)(void*)para)2;cout << *iptr << " " << *fptr << " " << str << endl;d!"<n (void *)0);int main()eint err = -1;int ival = 1;fval = 10.0F;char buf

16、口 = "func"void* para3 = &ival, &fval, buf ;eate(&pid, NULL, run, para);if (err != 0) d!" << endl;n -1;新创建之后主 如何运行-主按顺序继续执行一行序d!" << endl;新 结束 时如何处理-新 先停 止，然后作为其清理过一部分,等待与另一个合并或连接”in(pid, NULL);cout << "ok!" << endl;n 0;终端执行：- eadeadex

17、.cpp：dedepace std;ad_t tid2;er = 0;lock;void* run(void* arg)ock(&lock);ned long i = 0;er += 1;ed!" << endl;)；i+)；er hed!" << endl;(&lock);n NULL;int main()int i = 0, err = -1;nit(&lock, NULL) != 0) d" << endl;n -1;(i < 2) eate(&(tidi), NULL, &r

18、un, NULL);if (err != 0)d!" << endl;i+;in(tid0, NULL);in(tid1, NULL);y(&lock);cout << "ok!" << endl;+ 1;终端执行： - eadexd.cpp：dededepace std;；ero;=0；(void* arg)；"<< endl;=0) cout <<= 0" << endl;wait" << endl;);wait" <<

19、; endl;);n NULL;(void* arg)；"<< endl;=0) col" << endl;ero);l" << endl;+ 1;);n NULL;int main()ad_t tid1, tid2;,NULL);ero, NULL);,NULL);(2)；,NULL);(2)；in(tid1, NULL);in(tid2, NULL);)；ero);cout << "ok!" << endl;终端执行：- eaddd1.cpp：dededepace std;ck;n

20、d_;er = 0;er(void* argv);er(void* argv);int main()er << endl;ck, NULL);,NULL);ad_t thdl, thd2;int ret = -1;er, NULL);if (ret)di fail" << endl;n -1;ader, NULL);if (ret)d2 fail" << endl;n -1;er = 0;er != 10) er << endl;；er+;in(thd1, NULL);in(thd2, NULL);ck)；)；cout << "ok!" << endl;er(void* argv)er << endl;ck);er = 0)ck); 进入阻塞(wait),等 待激活 l)-er << endl;er-;等待nal激活后再执行-er << endl;ck);n NULL;er(void* argv)cout <<er << endl;ck)；er = 0);激活 l)阻塞(wai