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Linux同步机制(二) - 条件变量,信号量,文件锁,栅栏

1 条件变量 条件变量是一种同步机制,允许线程挂起,直到共享数据上的某些条件得到满足。...条件变量要和互斥量相联结,以避免出现条件竞争--一个线程预备等待一个条件变量,当它在真正进入等待之前,另一个线程恰好触发了该条件。...互斥量的解锁和在条件变量上挂起都是自动进行的。因此,在条件变量被触发前,如果所有的线程都要对互斥量加锁,这种机制可保证在线程加锁互斥量和进入等待条件变量期间,条件变量不被触发。...pthread_cond_timedwait 和 pthread_cond_wait一样,自动解锁互斥量及等待条件变量,但它还限定了等待时间。...举例 设有两个共享的变量 x 和 y,通过互斥量 mut保护,当 x > y时,条件变量 cond被触发。

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linux 编程常用的进程间通信方式:互斥锁和条件变量、共享内存和信号量

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....生产者和消费者使用互斥锁和条件变量通信 在单个进程中创建多个线程,分为生产者线程和消费者线程,生产者和消费者使用同一块内存区。...image.png image.png image.png 二、共享内存和信号量 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...,在不同的进程里面映射的位置不同; 为了访问共享内存,需要信号量进行保护,信号量需要通过semctl初始化为某个值; 接下来生产者和消费者要通过semop(-1)来竞争信号量,如果生产者抢到信号量则写入

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    杂记随笔:唤醒丢失问题 & 条件变量 vs 信号量

    然而上述代码的问题在于,「放弃缓冲区锁」和「进入睡眠」不是一步原子操作,而是独立的两步操作。...bb.out + 1 release(bb.lock) pthread_cond_signal(bb.has_space) return message semaphore 另一个解决思路是使用信号量...semaphore 适合在等待条件可以用一个整数描述的时候使用。条件变量的维护工作由 P(wait)、V(signal) 原子操作完成。...condition variable 则将判断等待条件的任务交给了用户程序,提供了更大的自由度和灵活性。...可以用来等待一些不可以用「整数>0」描述的条件变量,例如网络事件和同步屏障(需要等待整数 = 0 ,信号量为等待整数 > 0)(s081-lab7-multithreading-barrier)。

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    详解Linux多线程中互斥锁、读写锁、自旋锁、条件变量、信号量

    ---- Hello、Hello大家好,我是木荣,今天我们继续来聊一聊Linux中多线程编程中的重要知识点,详细谈谈多线程中同步和互斥机制。...//处理临界资源 } spin_unlock(&lock); //释放自旋锁 条件变量 条件变量用来阻塞一个线程,直到条件发生。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。 条件变量的逻辑:一个线程挂起去等待条件变量的条件成立,而另一个线程使条件成立。...但是虚假唤醒不会无缘无故发生:它们通常是因为在发出条件变量信号和等待线程最终运行之间,另一个线程运行并更改了条件 避免虚假唤醒 在wait端,我们必须把判断条件和wait()放到while循环中...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。

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    Posix信号量与cond条件变量,到底该选谁?

    首先我们我觉得有必要再加深一下对于条件变量的理解, 以及对信号量的理解。 好,了解之后切入正题,条件变量和信号量是各有千秋的,虽然大方向上都是为了实现线程同步,但是实现过程是有一定差异的。...信号量的作用正好相反,使用信号量时,每个线程将继续运行,最后一个线程(将信号量值设置为0)将进入睡眠状态。 */ 条件变量需要和互斥锁搭配使用,条件变量的广播功能是信号量所不具备的。...信号量的优势: 信号量可以实现互斥量,大部分情况下也可以实现条件变量。甚至使用信号量的实现远比其他实现更容易理解。然而很多时候使用信号量替换条件变量的可能会降低并发程序的性能。...不过, 信号量除了可以作为二值计数器用于模拟线程锁和条件变量之外, 还有比它们更加强大的功能, 信号量可以用做资源计数器, 也就是说初始化信号量的值为某个资源当前可用的数量, 使用了一个之后递减, 归还了一个之后递增...信号量与线程锁,条件变量相比还有以下几点不同: 1)锁必须是同一个线程获取以及释放, 否则会死锁.而条件变量和信号量则不必. 2)信号的递增与减少会被系统自动记住, 系统内部有一个计数器实现信号量

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    Linux线程编程同步之互斥锁和条件变量

    我们要讲的互斥锁和上面举得不是很好的例子,不过道理是一样的:当多线程中的一个线程正在访问一个共享变量时,它会先上锁(也就是说上锁之后,其他线程不能对这个共享变量操作了,其他线程处于等待状态),然后对这个共享变量操作使用完之后...通过上面的例子,我们可以看出,条件变量与互斥锁不同,条件变量是用来等待而不是用来上锁的。条件变量用来自动阻塞一个线程,直到某特殊情况发生为止(比如挂号的人都弄完了,它就会自动停止挂号)。...但是通常条件变量和互斥锁同时使用(如上面的例子,各个窗口挂号互不干扰)。条件变量使我们可以睡眠等待某种条件出现。...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,主要包括两个动作:一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起;另一个线程使"条件成立"(给出条件成立信号)。条件的检测是在互斥锁的保护下进行的。...如果两进程共享可读写的内存,条件变量可以被用来实现这两进程间的线程同步。总之条件变量要和互斥锁一起来用使用。

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    【Linux】死锁 | 条件变量部分理解

    ---- ---- 若将条件变量其定义为全局变量,则可以使用PTHREAD_COND_INITIALIZER 进行初始化 就不用再主函数中使用 初始化 和销毁 了 若条件变量定义为局部变量 ,就必须在主函数中调用...pthread_cond_init 和 pthread_cond_destroy pthread_cond_destroy ——销毁 当条件变量为局部变量时,与pthread_cond_init...要在那个条件变量中等待 第二个参数为 互斥锁 ---- 为什么互斥锁作为参数?...name中, name作为回调函数的参数args ---- 定义一个全局锁,所以不用在主函数中使用init和destroy 先加锁,默认判断条件不满足,所以使用 wait ,将线程在条件变量中休眠,并自动释放锁...当被唤醒后,会继续向后运行 打印出活动 ---- 在主函数中唤醒 该条件变量下等待的线程 ---- ---- 当主线程每唤醒一个线程,就会打印出对应的活动 5 1 2 3 4 ,在条件变量下进行排队

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    【Linux】消息队列和信号量

    消息队列的相关函数 获取消息队列 由于消息队列和共享内存还有信号量都是System V标准下的,所以函数接口都大差不差,key表示获取的消息队列的键值,也可以通过函数ftok来获取。...信号量 什么是信号量 信号量是一种用于进程同步和互斥的机制,常用于控制多个进程或线程对共享资源的访问。它可以防止竞争条件(race condition)导致的数据不一致问题。 什么是同步?...总结:信号量可以表示对资源预定的计数器。 信号量的函数接口 获取信号量 第一个是key,第二个是需要获取的信号量集中的信号量个数,第三个是标志位,用来控制信号量的权限和如何获取信号量。...查看信号量 ipcs -s 总结 消息队列和信号量是 Linux 进程间通信(IPC)中重要的同步与数据传输机制。...消息队列提供了灵活的异步通信方式,适用于进程间的结构化数据交换,而信号量则用于进程同步与资源管理,避免竞态条件的发生。合理运用这两种机制,可以有效提升多进程程序的稳定性与效率。

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    嵌入式Linux:线程同步(条件变量)

    在Linux环境下,条件变量(Condition Variables)是一种线程同步机制,允许线程在某个条件未满足时进入等待状态,并在其他线程修改共享资源或条件后通知它们。...被唤醒的线程重新获得互斥锁并继续检查条件。 1 条件变量的初始化和销毁 条件变量使用pthread_cond_t数据类型来表示,和互斥锁类似,条件变量在使用前必须初始化。...注意事项: 只能销毁已经初始化的条件变量。 条件变量销毁时,不能有线程在等待它,否则将导致未定义行为。 2 发送信号和等待条件变量 条件变量的核心功能就是发送信号和等待条件。...pthread_mutex_destroy(&mutex); pthread_cond_destroy(&cond); return 0; } Linux中的条件变量是线程同步的强大工具...通过与互斥锁协作,条件变量可以有效地协调线程之间对共享资源的访问,保证并发环境下的安全性和效率。 条件变量与互斥锁结合使用:条件变量用于等待和通知条件变化,互斥锁则用于保护共享资源的访问。

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    【Linux】线程安全——补充|互斥、锁|同步、条件变量

    ,循环等待资源 避免死锁,1.破坏死锁的四个必要条件2.加锁顺序一致3.避免锁未释放的场景4.资源一次性分配 避免死锁算法(了解):死锁检测算法、银行家算法 ---- 四、Linux线程同步 引入一些情景...这种情况就需要用到条件变量 条件变量通常需要配合互斥锁一起使用。 条件变量的使用:一个线程等待条件变量的条件成立而被挂起;另一个线程使条件成立后唤醒等待的线程。...,如果一个人想面试,先得去排队等待区等待,未来所有应聘者都要去条件变量等 条件不满足的时候,线程必须去某些定义好的条件变量上进行等待。...条件变量(struct cond,结构体)里面包含状态,队列,而我们定义好的条件变量包含一个队列,不满足条件的线程就链接在这个队列上进行等待。...条件变量的使用 通过条件变量来控制线程的执行 条件变量本身不具备互斥的功能,所以条件变量必须配合互斥锁使用: 一次唤醒一个线程 创建2个线程,通过条件变量一秒唤醒一个线程(或者全部唤醒): int tickets

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    Linux系统编程-(pthread)线程通信(条件变量)

    条件变量介绍 条件变量是线程可用的一种同步机制,条件变量给多个线程提供了一个回合的场所,条件变量和互斥量一起使用,允许线程以无竞争的方式等待特定的条件发生。...条件变量本身是由互斥体保护的,线程在改变条件状态之前必须首先锁住互斥量,其他线程在获取互斥量之前就不会觉察到这种变化,因为互斥量必须锁定之后才改变条件。...条件变量总结: 条件变量要配合互斥锁使用。 条件变量支持单个唤醒和广播方式唤醒。 下面是视频监控的一个项目模型,摄像头的数据使用条件变量保护: 2....条件变量相关接口函数 2.1 条件变量初始化与销毁 #include int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,const...(&cond, NULL); int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond); 成功返回0,否则返回错误码 pthread_cond_init用于初始化条件变量

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    【Linux】线程ID与互斥、同步(锁、条件变量)

    运行后,主线程和新线程gval的地址也不一样了。这种情况叫线程的局部存储,原始代码里只看到一个gval,但是他们用的是各自的gval。 这种情况只在Linux中有效。...Linux线程同步 同步概念与竞态条件 同步:在保证数据安全的前提下,让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源,从而有效避免饥饿问题,叫做同步 竞态条件:因为时序问题,而导致程序异常,我们称之为竞态条件...如上图,线程2一直抢到票,其他线程一直抢不到,这时候就需要线程同步 条件变量 当一个线程互斥地访问某个变量时,它可能发现在其它线程改变状态之前,它什么也做不了。...A,C两人在外面排队,当B放好苹果后就摇铃铛,此时A和C就会根据排队的顺序依次进去拿苹果。 上面的铃铛就是条件变量,人就是线程。摇铃铛后,可以规定是唤醒一个线程还是唤醒全部。...线程条件不满足时,线程就要等待,要在指定的条件变量上等待。 cond:要在这个条件变量上等待 等待完成后,就要进行唤醒。 pthread_cond_signal 表示唤醒一个线程。

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    初识Linux · 消息队列和信号量

    前言: 对于消息队列,信号量,共享内存都是隶属于system V这个标准下的进程间通信,其实上文的共享内存已经是基本上快被淘汰的了,对于其他的两个,消息队列和信号量,我们这里主要是以介绍为主,怎么具体的使用就暂时先不介绍了...,主要是通过原理和函数部分进行介绍。...这是绝对不允许的,所以在OS里面,信号量是原子的,也就是说,要么就没有预定,要么就预定成功,根本不关心这个状态,只关心结果而已。 那么申请信号量的时候,是否可以用一个所谓的全局变量来充当信号量呢?...当然是不可以的,首先不说这个全局变量是否能够被其他进程看到,count++的时候,对应的汇编语句可不是只有一条,对应了三条左右,这也就意味着count++这个过程并不是原子的,所以不能使用全局变量来充当信号量...semctl用于控制信号量,也是和之前的shmctl msgctl一样的。 还有一个Op操作。

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    【线程同步】条件变量

    条件变量阻塞等待 条件变量不是锁,它经常和互斥量组合使用。...函数参数 cond:条件变量 mutex:互斥锁 abstime:是一个绝对时间,也就是1900年到现在的秒数(在stat函数中介绍过),如果我们要想设置abstime为10秒,应该先获取当前时间,并用这个时间加...初始化和销毁一个条件变量 头文件及函数原型 #include int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_init...函数参数 cond:条件变量 attr:属性 函数返回值 If successful, the pthread_cond_destroy() and pthread_cond_init() functions...唤醒阻塞在条件上的线程 头文件及函数原型 #include /*唤醒阻塞在条件变量cond上的全部线程*/ int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t

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    条件变量Cond实现

    Cond是什么 下面是wikipedia对条件变量的定义,大体是说条件变量总的来说是等待特定条件的线程的容器。.... ❞ Cond是Go标准库sync包提供的条件变量原语,目的是为等待通知场景下的并发问题提供解决方法。...通俗来说,Cond和某个条件相关,这个条件可以是一个表达式、一个bool变量或是一个函数调用,只要它们的结果是bool类型的值就行。...举个例子,在奥运会100米短跑比赛中,将每个运动员看作一个个goroutine,只有在发令枪响之后,运动员才能开始跑,这里的发令枪响就是条件变量,只有枪响之后,也就是条件满足之后,goroutine才能运行...,详细信号量代码源码分析准备专门写一篇文章。

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    线程同步-条件变量

    文章目录 引言 条件变量 初始化条件变量:pthread_cond_init 销毁条件变量:pthread_cond_destroy 条件等待:pthread_cond_wait 唤醒等待:pthread_cond_signal...条件变量 一个条件变量是一个pthread_cond_t类型 初始化条件变量:pthread_cond_init int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict...这里引入的铃铛就是条件变量,条件变量必须提供两个东西: 需要一个线程队列 需要有通知机制 此时又来一个C,也是来拿苹果,A和C就会形成竞争了,铃铛想起的时候,就会把A和C都唤醒,这就是pthread_cond_broadcast...调用 pthread_cond_wait 时,函数会释放锁以让其他线程可以修改共享资源,然后在条件满足后重新获取锁,这样可以保证在条件变量被触发后,线程能够再次安全地检查条件和访问共享资源。...通过在 pthread_cond_wait 内部释放和重新获取锁,确保了条件检查的完整性和线程的正确同步。

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    条件语句变量和基本数据类型

    Python条件语句和基本数据类型 可变不可变: 可变类型:列表 不可变类型:字符串\数字\元祖 访问顺序: 1.顺序访问:字符串\列表\元祖 2.映射:字典(字典查询速度比列表快,但占内存高于列表)...3.直接访问:数字 存放元素个数: 容器类型(可以存放多个值):列表\元祖\字典 原子(只能存放一个值):数字\字符串 一.条件语句 1.if基本语句 if 条件:      内部代码块      ...in 字符串:      变量名(循环每个元素的变量名) 方法一 text = "2019年要做一只勤奋的猪" index = 0 while index < len(text): v =...) print(p_s.difference(l_s)) #等于print('差集和',p_s-l_s) #交叉补集 python_1 = ['lcg','szw','zjw'] linux_1 = [...,即变量 #变量定义的规则:   a.只能由 字母、数字、下划线的任意组合;   b.变量名的第一个字符不能是数字;   c.Python关键字不能声明为变量。

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