linux条件锁
来源:互联网 发布:网络报 关键 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 08:29
互斥锁常用函数:
互斥锁的操作主要包括以下几个步骤。
互斥锁初始化:pthread_mutex_init
互斥锁上锁:pthread_mutex_lock
互斥锁判断上锁:pthread_mutex_trylock
互斥锁接锁:pthread_mutex_unlock
消除互斥锁:pthread_mutex_destroy
条件变量常用函数:
int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *attr);
int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *attr);
pthread_condattr_getpshared函数在由valptr指向的整数中返回这个属性的当前值,
pthread_condattr_setpshared则根据value的值设置这个属性的当前值。value的值可以是PTHREAD_PROCESS_PRIVATE或PTHREAD_PROCESS_SHARED(进程间共享).
等待线程
1。使用pthread_cond_wait前要先加锁
2。pthread_cond_wait内部会解锁,然后等待条件变量被其它线程激活(处于阻塞)。
3。pthread_cond_wait被激活后会再自动加锁
激活线程:
1。加锁(和等待线程用同一个锁)
2。pthread_cond_signal发送信号,但使用pthread_cond_signal不会有“惊群现象”产生,他最多只给一个线程发信号。假如有多个线程正在阻塞等待着这个条件变量的话,那么是根据各等待线程优先级的高低确定哪个线程接收到信号开始继续执行。如果各线程优先级相同,则根据等待时间的长短来确定哪个线程获得信号。但无论如何一个pthread_cond_signal调用最多发信一次。
3。解锁
激活线程的上面三个操作在运行时间上都在等待线程的pthread_cond_wait函数内部。
下面是一个简单的例子,我们可以从程序的运行来了解条件变量的作用。
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*初始化互斥锁*/
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/*初始化条件变量*/
void *thread1(void *);
void *thread2(void *);
int i=1;
int main(void)
{
pthread_t t_a;
pthread_t t_b;
pthread_create(&t_a,NULL,thread2,(void *)NULL);/*创建进程t_a*/
pthread_create(&t_b,NULL,thread1,(void *)NULL); /*创建进程t_b*/
pthread_join(t_b, NULL);/*等待进程t_b结束*/
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(&cond);
exit(0);
}
void *thread1(void *junk)
{
for(i=1;i<=9;i++)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);/*锁住互斥量*/
if(i%3==0)
pthread_cond_signal(&cond);/*条件改变,发送信号,通知t_b进程*/
else
printf("thead1:%d/n",i);
pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解锁互斥量*/
sleep(1);
}
}
void *thread2(void *junk)
{
while(i<9)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
if(i%3!=0)
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);/*等待*/
printf("thread2:%d/n",i);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(1);
}
}
程序创建了2个新线程使他们同步运行,实现进程t_b打印20以内3的倍数,t_a打印其他的数,程序开始线程t_b不满足条件等待,线程t_a运行使a循环加1并打印。直到i为3的倍数时,线程t_a发送信号通知进程t_b,这时t_b满足条件,打印i值。
下面是运行结果:
#cc –lpthread –o cond cond.c
#./cond
thread1:1
thread1:2
thread2:3
thread1:4
thread1:5
thread2:6
thread1:7
thread1:8
thread2:9
备注:
pthread_cond_wait 执行的流程首先将这个mutex解锁, 然后等待条件变量被唤醒, 如果没有被唤醒, 该线程将一直休眠, 也就是说, 该线程将一直阻塞在这个pthread_cond_wait调用中, 而当此线程被唤醒时, 将自动将这个mutex加锁,然后再进行条件变量判断(原因是“惊群效应”,如果是多个线程都在等待这个条件,而同时只能有一个线程进行处理,此时就必须要再次条件判断,以使只有一个线程进入临界区处理。),如果满足,则线程继续执行,最后解锁,也就是说pthread_cond_wait实际上可以看作是以下几个动作的合体:
解锁线程锁
等待线程唤醒,并且条件为true
加锁线程锁.
pthread_cond_signal仅仅负责唤醒正在阻塞在同一条件变量上的一个线程,如果存在多个线程,系统自动根据调度策略决定唤醒其中的一个线程,在多处理器上,该函数是可能同时唤醒多个线程,同时该函数与锁操作无关,解锁是由pthread_mutex_unlock(&mutex)完成
唤醒丢失问题
在线程并没有阻塞在条件变量上时,调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数可能会引起唤醒丢失问题。
唤醒丢失往往会在下面的情况下发生:
一个线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数;
另一个线程正处在测试条件变量和调用pthread_cond_wait函数之间;
没有线程正在处在阻塞等待的状态下。
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