一.实现同步 同步模板 使用信号量实现同步时，需要将信号量的初值设置为0 semaphore s=0; p1() { p(s); 具体的代码 } p2() { 具体的代码 v(s); } 1....假设p1先执行，执行到p(s), s-=1, 此时s=-1<0,进程阻塞，主动放弃cpu使用权，cpu调度执行p2,执行p2的具体任务，然后进行v(s),，s+=1，s=0，p2执行完毕。...二.Linux下信号量实现同步，线程2先执行输出"hello"，线程1后执行输出"world\n"的功能 #include #include #include...互斥模板 互斥是对临界资源的保护 所以互斥只需要在临界区之前和之后分别进行加锁和解锁 需要注意的是，用信号量充当互斥锁实现互斥的时候，信号量的初值应设置为1，表示 临界资源的个数为1....四.使用Linux信号量实现互斥 #include #include #include #include
因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享，而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。...信号量（Semaphores） 信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同，信号允许多个线程同时使用共享资源 ，这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享 资源的线程 最大数目。...PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。信号量S是一个整数，S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数，但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。...互斥量与临界区的作用非常相似，但互斥量是可以命名的，也就是说它可以跨越进程使用。所以创建互斥量需要的资源更多，所以如果只为了在进程内部是用的话使用临界区会带来速度上的优势并能够减少资源占用量 。...通过互斥量可以指定资源被独占的方式使用，但如果有下面一种情况通过互斥量就无法处理，比如现在一位用户购买了一份三个并发访问许可的数据库系统，可以根据用户购买的访问许可数量来决定有多少个线程/进程能同时进行数据库操作
2.互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。 3.信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。...因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享，而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。...信号量（Semaphores） 信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同，信号允许多个线程同时使用共享资源，这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。...PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。信号量S是一个整数，S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数，但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。...互斥量与临界区的作用非常相似，但互斥量是可以命名的，也就是说它可以跨越进程使用。所以创建互斥量需要的资源更多，所以如果只为了在进程内部是用的话使用临界区会带来速度上的优势并能够减少资源占用量。
互斥信号量的主要作用是对资源实现互斥访问，使用二值信号量也可以实现互斥访问的功能，不过互斥信号量与二值信号量有区别。...使用 FreeRTOS 的互斥信号量实现串口打印 printf 的互斥访问。 运行过程描述如下： 低优先级任务 Task1 执行过程中先获得互斥资源 printf 的执行。...由于互斥资源可以使用，任务Task2 获得互斥资源后开始执行。 上面就是一个简单的 FreeRTOS 互斥信号量的实现过程。...1.4 FreeRTOS 中断方式互斥信号量的实现 互斥信号量仅支持用在 FreeRTOS 的任务中，中断函数中不可使用。...再说一下递归互斥信号量：递归互斥信号量，其实就是互斥信号量里面嵌套互斥信号量 使用举例： static void vTaskMsgPro(void *pvParameters) { TickType_t
linux内核中有多种内核锁，内核锁的作用是： 多核处理器下，会存在多个进程处于内核态的情况，而在内核态下，进程是可以访问所有内核数据的，因此要对共享数据进行保护，即互斥处理； linux内核锁机制有信号量...信号量（Saphore）由一个值和一个指针组成，指针指向等待该信号量的进程。信号量的值表示相应资源的使用情况。信号量S>=0时，S表示可用资源的数量。...互斥锁更多的是强调对共享资源的锁定作用，当一个线程占用了当前共享资源，使用互斥锁将其lock住之后，其他线程就无法访问，必须等到unlock之后，其他线程才能利用共享资源里面的内容； 互斥锁是选择睡眠的方式来对共享工作停止访问的...： 1、信号量一般以同步的方式对共享资源进行控制，而互斥锁通过互斥的方式对共享资源对其进行控制； 2、信号量可以对进程的共享资源进行控制，而互斥锁不行； 3、信号量的值为非负整数，而互斥锁的值只能为0或...1； 4、互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用，信号量可以由一个线程释放，另一个线程得到； 自旋锁与互斥锁的区别： 1、因为自旋锁不会引起调用者睡眠，所以效率比较高 2、自旋锁比较适用于锁使用者保持锁时间比较短的情况
线程互斥 一、互斥概念 大部分情况，线程使用的数据都是局部变量，变量的地址空间在线程栈空间内，这种情况，变量归属单个线程，其他线程无法获得这种变量。...所以我们需要通过互斥的方式来解决，也就是互斥锁！接下来我们就开始学习互斥锁。 二、互斥锁 1....互斥锁接口 在 Linux 中，pthread 库给我们提供了一种互斥锁解决上面多线程访问共享数据不一致的问题。...那么也就是说，这种纯互斥环境，如果锁分配不够合理，容易导致其它线程的饥饿问题！但是不是说只要有互斥，必有饥饿，而是适合纯互斥的场景，就用互斥！...也就是以下四个条件都要满足： 互斥条件：一个资源每次只能被一个执行流使用 请求与保持条件：一个执行流因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放 不剥夺条件:一个执行流已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺
信号量机制实现进程互斥 2. 信号量机制实现进程同步 3. 信号量机制实现前驱关系 知识回顾与重要考点 知识总览 1. 信号量机制实现进程互斥 2. 信号量机制实现进程同步 3....信号量机制实现前驱关系 知识回顾与重要考点
线程代码的 让多个线程安全的访问临界资源 —— 加锁 即完成互斥访问 把三条指令，看起来就像一条指令 被称为 原子性 (要么就不执行，要执行就都执行) 2....锁的使用 为了避免全局变量 出现负数的情况，所以引入 加锁 用于保证共享资源的安全 pthread_mutex_init 输入 man pthread_mutex_init 第一个参数 为 互斥锁...互斥锁细节问题 1. 访问同一个临界资源的线程，都要进行加锁操作保护，而且必须加同一把锁 (每一个线程在访问临界资源之前都要先加锁) 2....，就需要拿到钥匙，把门打开 ，才可以使用自习室 当小明进来后，为了防止别人打扰，把门进行反锁，同时钥匙在小明口袋中 其他人是没办法进来 这个门被反锁的自习室 突然在自习室内的小明 想去上厕所，但是他还想继续自习...互斥锁的原理 背景知识 1.为了实现互斥锁，大多数体系结构(CPU)提供了 汇编指令 即 swap或exchange指令 指令作用为 把寄存器和内存单元的数据相交换 ---- 将CPU中的数据与 内存中的数据进行交换
在大多数情况下，同步已经实现了互斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。 互斥锁 在多任务操作系统中，同时运行的多个任务可能都需要使用同一种资源。...，唯一不同的就是互斥锁阻塞后休眠不占用CPU，而自旋锁阻塞后不会让出CPU，会一直忙等待，直到得到锁 自旋锁在用户态较少用，而在内核态使用的比较多 自旋锁的使用场景：锁的持有时间比较短，或者说小于2次上下文切换的时间...自旋锁的接口函数全部定义在include/linux/spinlock.h头文件中，实际使用时只需include即可 示例 include<linux/spinlock.h...通常条件变量和互斥锁同时使用。条件变量使线程可以睡眠等待某种条件满足。条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制。...信号量用于进程或线程间的同步和互斥，信号量本质上是一个非负的整数计数器，它被用来控制对公共资源的访问。
互斥锁 锁的接口 之前说过原子性是要么做，要么不做，这里再结合上面抢票问题说一下。...临界区：每个线程内部，访问临界资源的代码，就叫做临界区。 互斥：任何时刻，互斥保证有且只有一个执行流进入临界区，访问临界资源，通常对临界资源起保护作用。...调用了标准I/O库函数，标准I/O库的很多实现都以不可重入的方式使用全局数据结构。 可重入函数体内使用了静态的数据结构。 可重入与线程安全联系 函数是可重入的，那就是线程安全的。...死锁四个必要条件 互斥条件：一个资源每次只能被一个执行流使用。 请求与保持条件：一个执行流因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。...不剥夺条件:一个执行流已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。 循环等待条件:若干执行流之间形成一种头尾相接的循环等待资源的关系。
本文介绍常见的进程间通信方式，分为互斥锁和条件变量，共享内存和信号量两部分，并分别给出样例使用方式和运行结果： 一、互斥锁和条件变量 1....共享内存和信号量的使用有以下几点需要注意: 无论是共享内存还是信号量，创建与初始化都遵循同样流程，通过ftok得到key，通过xxxget创建对象并 生成id； 生产者和消费者都通过shmat将共享内存映射到各自的内存空间...producer中让用户输入几个整数，并将输入的整数保存到共享内存中，然后consumer从共享内存中读取整数相加产生结果。这里的信号量只设定为1，起到了互斥锁的作用。...实际运行结果如下： image.png 使用ipcs命令可以查看到我们创建的共享内存和信号量： image.png 三、在使用锁时，需要注意不要产生死锁 1....死锁产生必要条件： 资源互斥：进程对所分配到的资源进行排他性使用，即在一段时间内某个资源只能由一个进程占用 请求和保持：进程在持有资源不释放的情况下继续申请其他互斥资源 不剥夺：持有互斥资源的进程在完成之前不被其他进程剥夺
一、我们在前面讲进程间通信的时候提到过进程互斥的概念，下面写个程序来模拟一下，程序流程如下图： 即父进程打印字符O，子进程打印字符X，每次打印一个字符后要sleep 一下，这里要演示的效果是，在打印程序的边界有...在调用semget 时指定key = IPC_PRIVATE，表示创建的是私有的信号量集，但具有亲缘关系的进程是可见的，比如父子进程。...上图中红色数字表示哲学家的编号，总共5个哲学家，用5个进程来表示；黑色数字表示筷子的编号，总共有5根筷子，可以定义一个信号量集中含有5个信号量，每个信号量的初始值为1，当某个哲学家可以同时得到两根筷子（...，要么全部执行，要么全部不执行，即是一个原子操作，某个进程需要等待两根筷子，即对两个信号量同时P成功才可以用餐，信号量的序号是0～4，可看作筷子的编号，此时semop 函数操作的是2个信号量，即需定义...2个struct sembuf 结构体成员的数组 struct sembuf buf[2]; simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/system_v
临界区、信号量、互斥锁、自旋锁与原子操作 临界区 程序想要使用共享资源，必然通过一些指令去访问这些资源，若多个任务都访问同一资源，那么访问该资源的指令代码组成的区域称临界区。...增加操作包括两个微操作： 增加： 将信号量的值加一 唤醒此信号量上等待的线程 减少： 判断信号量的值是否大于0 如果值大于0，则将信号量减1 若果信号量等于0，则当前线程将自己阻塞 信号量的值代表资源剩余量...互斥锁 自旋锁”是一种“申请不到也不知会操作系统”的锁。其它锁都是“申请不到就通知操作系统：资源不足，我没法干活了，申请休息”。...于是操作系统暂停当前进程（线程）并将其置于等待/休眠队列，腾出它的CPU给其它进/线程使用；直到另外一个进程（线程）释放锁、它才可以再次得到执行机会。...有的资源同时只允许一个访问，无论读写；于是我们抽象它为“互斥锁”。 原子操作 原子操作，就是不能被更高等级中断抢夺优先的操作。
信号量机制实现进程互斥 主要步骤 分析并发进程的关键活动，划定临界区（例如：对打印机等临界资源的访问就应放在临界区内） 设置互斥信号量，常命名为mutex，初值为1（因为一般情况下对临界区的访问同一时间只能存在一个进程...V(mutex) ... } 注意 对不同的临界资源需要设置不同的互斥信号量（mutex1，mutex2） P,V操作必须成对出现，缺少P就不能保证临界资源的互斥访问，缺少V就会导致资源永远不被释放...，等待进程永远不能唤醒 信号量机制实现进程同步 进程同步的目的在于让各个本来异步并发的进程按要求有序推进 P1(){ 代码1; 代码2; 代码3; } P2(){ 代码...4; 代码5; 代码6; } 例如，在上面的P1和P2进程中，由于异步性导致程序执行顺序并不确定，但我们必须保证代码1和代码2在代码4之前执行，此时就需要使用进程同步机制实现 用信号量实现进程同步的步骤...分析什么地方需要实现“同步关系”，即保证“一前一后”执行的两个操作 设置同步信号量：S，初值为0 在“必须先执行的操作”之后执行V(S) 在“必须后执行的操作”之前执行P(S) 示例 semaphore
使用实例如下： #include // 定义自旋锁 spinlock_t my_lock; void my_function(void) { spin_lock...二、信号量/互斥锁 — —临界区 信号量： 信号量（信号灯）本质是一个计数器，是描述临界区中可用资源数目的计数器。 信号量为3，表示可用资源为3。...加入初始信号量为3，某时刻信号量为1，说明可用资源数为1，那么有2个进程/线程在使用资源或者说有两个资源被消耗了（具体资源是什么得看具体情况）。...但是互斥锁不是，它的目的就是只让一个线程进入临界区，其余线程没拿到锁，就只能阻塞等待。线程互斥的进入临界区，这就是互斥锁名字由来。...在实现CAS操作时，需要使用内存屏障来保证操作的顺序和一致性。例如，在Java中，使用Atomic类的compareAndSet方法实现CAS操作时，会自动插入内存屏障来保证操作的正确性。
，它不会被信号唤醒 void up(struct semaphore *sem) 释放信号量，唤醒其他等待信号量的进程 1.4.2.3 互斥量mutex mutex函数在内核文件include\linux...现在我们讲的信号量是一种同步、互斥机制。...信号量的定义及操作函数都在Linux内核文件include\linux\semaphore.h中定义，如下： 初始化semaphore之后，就可以使用down函数或其他衍生版本来获取信号量，使用...在读取、修改count时，要使用spinlock来实现互斥。 休眠时，要把当前进程放在semaphore的wait_list链表中，别的进程释放信号量时去wait_list中把进程取出、唤醒。...整个过程需要使用spinlock来保护，代码如下： 1.7互斥量mutex的实现 1.7.1 mutex的内核结构体 mutex的定义及操作函数都在Linux内核文件include\linux\mutex.h
20.1 互斥信号量 20.1.1 互斥信号量的概念及其作用 互斥信号量的主要作用是对资源实现互斥访问，使用二值信号量也可以实现互斥访问的功能，不过互斥信号量与二值信号量有区别。...使用ThreadX的互斥信号量实现串口打印printf的互斥访问。 运行过程描述如下： 低优先级任务Task1执行过程中先获得互斥资源printf的执行。...任务Task2被挂起，任务Task1有新的优先级继续执行。 任务Task1执行完毕并释放互斥资源后，优先级恢复到原来的水平。由于互斥资源可以使用，任务Task2获得互斥资源后开始执行。...上面就是一个简单的ThreadX互斥信号量的实现过程。 20.1.4 ThreadX中断方式互斥信号量的实现 互斥信号量仅支持用在ThreadX的任务中，中断函数中不可使用。...TX_MUTEX _ERROR (0x1C) 无效的互斥信号量控制块。 TX_WAIT_ERROR (0x04) 无效调用，主要是在非常任务代码中使用TX_NO_WAIT 以外的形参。
操作步骤 (1)创建锁 // 创建互斥锁mutex pthread_mutex_t mutex; (2)初始化锁 在Linux下, 线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t...mutex互斥信号量锁住的不是一个变量，而是阻塞住一段程序。...互斥锁和信号量的区别 互斥量用于线程的互斥，信号线用于线程的同步。 这是互斥量和信号量的根本区别，也就是互斥和同步之间的区别。 ...信号量可以实现多个同类资源的多线程互斥和同步。当信号量为单值信号量是，也可以完成一个资源的互斥访问。 互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用，信号量可以由一个线程释放，另一个线程得到。 ...自旋锁和互斥锁的区别 互斥锁是当阻塞在pthread_mutex_lock时，放弃CPU，好让别人使用CPU。
Linux互斥与同步 零、前言 一、Linux线程互斥 1、基本概念及引入 2、互斥量mutex介绍 3、互斥量的使用 4、互斥量原理 二、可重入/线程安全 1、基本概念 2、线程安全 3、重入函数 4...、联系与区别 三、常见锁概念 四、Linux线程同步 1、基本概念 2、条件变量的使用 3、条件变量等待 4、条件变量使用规范 五、POSIX信号量 1、信号量概念及介绍 2、信号量的使用 零、前言...本章主要讲解学习Linux中对多线程的执行中的同步与互斥 一、Linux线程互斥 1、基本概念及引入 互斥相关概念： 临界资源：多线程执行流共享的资源就叫做临界资源 临界区：每个线程内部，...，Linux上提供的这把锁叫互斥量 示图： 3、互斥量的使用 初始化互斥量： 静态分配 pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER 动态分配...二元信号量： 如果将信号量的初始值设置为1，那么此时该信号量叫做二元信号量 信号量的初始值为1，说明信号量所描述的临界资源只有一份，此时信号量的作用基本等价于互斥锁 2、信号量的使用
; }; 在linux中，信号量用上述结构体表示，我们可以通过该结构体定义一个信号量。...定义三个信号量：s1用于实现对缓冲池的互斥操作，empty表示空缓冲区的个数，full表示满缓冲区的个数。...哲学家饥饿时便试图取最靠近他的两只筷子，当同时获得两只筷子时便可用餐，用餐完毕后放下筷子。 问题分析： 五只筷子为临界资源，定义包含五个元素的信号量数组来实现对筷子的互斥使用。...问题分析：进程对文件互斥访问的实现可借助一个信号量就可以搞定，但是我们需要引入一个count变量来记录reader进程的个数，对这个变量的访问也是互斥的，所以也需要引入一个信号量。...定义信号量rs实现对count的互斥访问，定义ws实现对文件的互斥访问。
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