互斥鎖 執行緒的同步與互斥

2021-07-29 19:55:40 字數 1352 閱讀 6938

前面我們驗證了互斥鎖能夠保證執行緒的互斥操作,讓各執行緒對全域性變數的累加的次數保證了正確性執行緒—中

互斥鎖的介面函式

互斥鎖的初始化以及銷毀函式:

初始化互斥鎖有兩種方式,一種是函式初始化,引數arr表示的是mutex的屬性,一般為null,設定為預設屬性;另一種是直接定義乙個全域性變數,並用巨集pthread_mutex_initializer初始化該變數。

互斥鎖的「加鎖」和「解鎖」函式

這裡的lock函式是阻塞式加鎖,若鎖被占用則一直處於阻塞式等待的狀態,但trylock是嘗試加鎖,若鎖被占用則返回ebusy,不是阻塞式等待。

互斥鎖也是我們前面學的二元訊號量,實現程序(執行緒)的互斥。

今天我們來進一步的了解兩個基本操作lock「加鎖」以及unlock」解鎖」如何實現?

首先我們假設第一種情況:

lock:

if(mutex > 0)

else

掛起等待;

goto

lock;

unlock:

mutex = 1;

喚醒等待mutex的執行緒

return

0;

這種情況我們可以看出」解鎖」是原子操作的

但是」加鎖」的過程涉及了對mutex變數的讀取、判斷以及修改,並不是原子操作的,在這個過程中隨時有可能被切換出去,當該執行緒執行到mutex判斷後被切出時,其當前的狀態儲存到上下文資訊中,即mutex = 0;當下乙個執行緒執行完後mutex = 1;切回到最開始的程序,根據程序的上下文資訊,恢復程序的狀態,此時mutex = 0;然後執行p操作,mutex = 1;此時這兩個執行緒都進入了臨界資源,不符合原子操作

於是我們是swap或exchange指令來實現「加鎖」,作用是把暫存器和記憶體單元的值進行交換,保證了原子操作。

lock:

move $0,%al

xchgb %al,mutex

if(al暫存器的內容》0)

else

掛起等待;

goto lock;

unlock:

movb $1,mutex

喚醒等待mutex的執行緒

return

0;

這時用exchge指令替換後的lock和unlock的實現,因為對mutex的操作只有一步,保證了原子性的操作。這才是互斥鎖的正確實

64 互斥鎖 執行緒通訊 執行緒同步

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執行緒同步與互斥 互斥鎖

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