linux线程互斥锁(linux 线程互斥)-编程之家

简述Linux进程间通信的几种方式?

一、方式1、管道(Pipe)及有名管道(mkpipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;

2、信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身。

linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction。

实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数。

3、消息队列(Message):消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列systemV消息队列。

有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。

消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

4、共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。

是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。

往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥

5、信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

6、套接口(Socket):更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。

起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和SystemV的变种都支持套接字。二、概念进程间通信概念:IPC—-InterProcessCommunication 每个进程各自有不同的用户地址空间,任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到所以进程之间要交换数据必须通过内核。

在内核中开辟一块缓冲区,进程1把数据从用户空间拷到内核缓冲区,进程2再从内核缓冲区把数据读走,内核提供的这种机制称为进程间通信。扩展资料1)无名管道:管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通信时,需要建立起两个管道;只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程)。

管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,构成两进程间通信的一个媒介。

数据的读出和写入:一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。

写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。

2)有名管道:不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联,以FIFO的文件形式存在于文件系统中。

这样,即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程,只要可以访问该路径,就能够彼此通过FIFO相互通信(能够访问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间)。

因此,通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是,FIFO严格遵循先进先出(firstinfirstout),对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据,对它们的写则把数据添加到末尾。

它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。

rnotify是干什么用的?

唤醒在监视器对象上等待的单个线程,此时调用该方法的代码继续执行。

notifyAll: 唤醒在监视器对象上等待的所有线程,此时调用该方法的代码继续执行。

第一、为什么会有wait/notify/notifyAll这几个方法?

(1) wait/notify/notifyAll是为了避免轮询(尝试执行)带来的性能损失,这句话是什么意思?看下面的讲解:

为了说清道理,我们用“图书馆借书”这个经典例子来作解释。

在简单的synchrnozed 同步机制下,李四如果想借,先要去图书馆查看书有没有还回来。

李四是个心急的人,他每天都去图书馆查;而张三看书看得慢,过了半个月才把书还回来,

结果李四在这半个月里全都白跑了,浪费了不少交通车费。

而如果使用wait/notify机制,李四就不用白忙了。

他第一次去图书馆时发现书已借走,就回家静静等待(wait);

张三把书还掉后,通知(notify)李四,李四去图书馆拿书即可。整个过程中,李四没有白跑,没浪费钱。

书 —- 临界资源,需互斥地访问

张三,李四 —- 两个竞争的线程

坐车去图书馆查书 —- 轮询

车费 —- CPU空间

等待 —- wait

通知下一个借书者 —- notify

也就是说,若使用简单的synchonized机制实现互斥,会导致线程主动发起轮询,若N次轮询没有成功,就产生了N次的CPU空间浪费;

如果加上了 wait/notify机制,就可以避免这些无谓的轮询,节省CPU的消耗。

(2) wait/notify/notifyAll可以控制线程执行与不执行。

第二、为什么wait/notify/notifyAll方法一定要写在synchronized里面呢?

因为第一点已经说了wait/notify/notifyAll的作用是为了避免轮询带来的性能损失,

而产生轮询的条件是多个线程对同一个资源进行操作。

第三、为什么wait/notify/notifyAll方法定义在Object类里面呢?

因为wait/notify/notifyAll必须写在synchronized里面,而synchronized的对象锁可以是任意对象,

所以wait/notify/notifyAll方法定义在Object类里面呢。

调用wait/notify/notifyAll方法的对象,必须和synchronized()的对象锁一致。

简单实例说明多线程是怎么实现的?

用mutex 或者event来做 你去MSDN上查一下 MFC一共有4种线程互斥的机制呢 在主线程中 建立互斥对象 在输出操作后释放该对象 在每个子线程中的输出之前 等待互斥对象 输出后释放互斥对象 具体的函数 很简单 MSDN都有 如CreateMutex()创建 Realese()释放 WaitForSingle。

。。()记不太清除 等待的 自己查下吧 别人写的代码永远不是你的 你自己试着用的过程中会学到很多东西的

为什么使用spinlock?

、spinlock 简介

自旋锁(spinlock):是指当一个线程在获取锁的时候,如果锁已经被其它线程获取,那么该线程将循环等待,不断尝试获取锁,直到获取到锁才会退出循环

二、自旋锁与互斥锁的区别

自旋锁与互斥锁类似,它们都是为了解决对某项资源的互斥使用,在任何时刻最多只能有一个线程获得锁

对于互斥锁,如果资源已经被占用,调用者将进入睡眠状态

对于自旋锁,如果资源已经被占用,调用者就一直循环在那里,看是否自旋锁的保持者已经释放了锁

三、自旋锁的优缺点

自旋锁不会使线程状态发生切换,不会使线程进入阻塞状态,减少了不必要的上下文切换,执行速度快。非自旋锁在获取不到锁的时候会进入阻塞状态,从而进入内核态,当获取到锁的时候需要从内核态恢复,需要线程上下文切换,影响性能

如果某个线程持有锁的时间过长,就会导致其它等待获取锁的线程长时间循环等待消耗CPU,造成CPU使用率极高

同步和互斥有什么联系和区别?

  举例说明:   假如把整条道路看成是一个【进程】的话,那么马路中间白色虚线分隔开来的各个车道就是进程中的各个【线程】了。   

①这些线程(车道)共享了进程(道路)的公共资源(土地资源)。   

②这些线程(车道)必须依赖于进程(道路),也就是说,线程不能脱离于进程而存在(就像离开了道路,车道也就没有意义了)。   

③这些线程(车道)之间可以并发执行(各个车道你走你的,我走我的),也可以互相同步(某些车道在交通灯亮时禁止继续前行或转弯,必须等待其它车道的车辆通行完毕)。   

④这些线程(车道)之间依靠代码逻辑(交通灯)来控制运行,一旦代码逻辑控制有误(死锁,多个线程同时竞争唯一资源),那么线程将陷入混乱,无序之中。   

⑤这些线程(车道)之间谁先运行是未知的,只有在线程刚好被分配到CPU时间片(交通灯变化)的那一刻才能知道。   注:   由于用于互斥的信号量sem与所有的并发进程有关,所以称之为公有信号量。公有信号量的值反映了公有资源的数量。只要把临界区置于P(sem)和V(sem)之间,即可实现进程间的互斥。就象火车中的每节车厢只有一个卫生间,该车厢的所有旅客共享这个公有资源:卫生间,所以旅客间必须互斥进入卫生间,只要把卫生间放在P(sem)和V(sem)之间,就可以到达互斥的效果。