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Linux中同步和互斥机制

unsetunset互斥(Mutex)unsetunset 互斥是一种用于确保共享资源互斥访问的机制。在多线程或多进程环境中,互斥锁是最常见的互斥机制。...互斥锁通常用于保护临界区。 死锁避免: 设计互斥机制时需要考虑死锁的避免,确保系统不会因为互斥锁的使用而陷入无法解除的等待。...在 Linux 中的实现 互斥锁(Mutex): 在 Linux 中,互斥锁通常通过 pthread_mutex_init、pthread_mutex_lock 和 pthread_mutex_unlock...以上是在 Linux 中实现同步和互斥的一些常见机制。具体的选择取决于应用的需求,以及对性能和可维护性的权衡。...在下面的示例代码中,我将展示使用互斥锁(Mutex)和条件变量(Condition Variable)来实现简单的同步机制。这里使用了 POSIX 线程库的相关函数。

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Linux】线程互斥

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。...对于共享数据的访问,需要保证任何时候只有一个执行流访问,这就是互斥!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!...为了实现互斥锁操作,大多数体系结构都提供了 swap 或 exchange 指令,该指令的作用是把寄存器和内存单元的数据交换,由于只有一条汇编指令,保证了原子性。

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Linux】线程互斥

所以这个教室属于公共资源, 有可能当一个社团在这个教室举办活动时,别的社团也想占用这个教室 即 一个公共资源被并发访问了 为了保证访问时不能被别人去抢走,所以就把门窗都关上,直到访问完,才让别人进来 即 发生互斥...任何一个线程 都有自己的代码访问临界资源,这部分代码 被称为 临界区 同样存在不访问临界资源的区域 被称为 非临界区 用于 衡量 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...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....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

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Linux——多线程互斥

多线程互斥 抢票问题 这里还需要用一个函数: 这里是以微妙做单位进行休眠的。 假设有1000张火车票,一共四个接口在抢,最后我们要看到什么现象呢? 因为多个线程进行交叉执行。...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。...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。 原子性(后面讨论如何实现):不会被任何调度机制打断的操作,该操作只有两态,要么完成,要么未完成。...加锁和解锁的原理 经过上面的例子,大家已经意识到单纯的 i++ 或者 ++i 都不是原子的,有可能会有数据一致性问题 为了实现互斥锁操作,大多数体系结构都提供了swap或exchange指令,该指令的作用是把寄存器和内存单元的数据相交换...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。

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Linux驱动同步与互斥

在这个过程中,A、B是互斥地访问“厕所”,“厕所”被称之为临界资源。我们使用了“休眠-唤醒”的同步机制实现了“临界资源”的“互斥访问”。...感谢这篇文章: Linux内核同步机制之(四):spin lock wowotech真是一个神奇的网站,里面Linux文章的作者统一标为“linuxer”,牛!...深入分析_linux_spinlock_实现机制 深入分析Linux自旋锁 Linux内核同步机制之(四):spin lock 1.6 信号量semaphore的实现 1.6.1 semaphore的内核结构体...现在我们讲的信号量是一种同步、互斥机制。...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

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Linux线程-互斥与同步

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,...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 原子性:不会被任何调度机制打断的操作,该操作只有两态,要么完成...信号量本质是一个描述临界资源中资源数目的计数器,信号量能够更细粒度的对临界资源进行管理,每个执行流在进入临界区之前都应该先申请信号量,申请成功就有了访问临界资源的权限,当访问离开就进行释放信号量(类似一个访问预定机制

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10.按键之互斥、阻塞机制(详解)

本节目标: 学习原子操作和互斥信号量,实现互斥机制,同一时刻只能一个应用程序使用驱动程序 学习阻塞和非阻塞操作 当设备被一个程序打开时,存在被另一个程序打开的可能,如果两个或多个程序同时对设备文件进行写操作...显然这不是我们想要的,所以本节引入互斥的概念:实现同一时刻,只能一个应用程序使用驱动程序 互斥其实现很简单,就是采用一些标志,当文件被一个进程打开后,就会设置该标志,使其他进程无法打开设备文件。...所以采用某种函数来实现,保证执行过程不被其他行为打断,有两种类型函数可以实现: 原子操作(像原子一样不可再细分不可被中途打断) 当多个进程同时访问同一个驱动时,只能有一个进程访问成功,其它进程会退出 互斥信号量操作...3.互斥信号量详解 互斥信号量(semaphore)是用于保护临界区的一种常用方法,只有得到信号量的进程才能执行临界区代码。 当获取不到信号量时,进程进入休眠等待状态。...: /*定义互斥锁button_lock,被用来后面的down()和up()使用 */ static DECLARE_MUTEX(button_lock); (2)在.open成员函数里添加: /*

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内核系统调用的实现和互斥机制

有感于最近在知乎看到了两个问题,分享一下对内核系统调用的实现和互斥机制的认识。...互斥机制 但是因为在多核的情况下,多个CPU上会执行多个线程,如果多个线程同时请求内核访问同一个内核数据结构,那么就会引起竞态情况。所以内核需要实现访问资源的互斥机制。...对应下面两个值,i是整形,随便存到一个寄存器,m表示表示从v->counter的内存读取 :"ir" (i), "m" (v->counter)); } 如果单核的情况下,非抢占式的则不需要这种机制...如果在抢占式模式下并且支持在执行系统调用时被抢占,那么还是需要互斥和原子机制的,总而言之,存在竞态情况的,都需要保证共享数据的互斥访问。...内核实现的功能虽然没有使用多线程,但是通常底层是多核,上层是使用多进程/多线程的,所以内核为了保证互斥访问共享数据,需要实现一些原子操作和互斥机制

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Linux线程同步与互斥(一)

方法同步和互斥。 4.互斥:在任意时刻,只允许一个执行流访问某段代码(访问某部分资源),称之为互斥。...互斥量接口 首先定义一个互斥量: 互斥变量使用特定的数据类型:pthread_mutex_t。 pthread_mutex_t mtx; 初始化互斥量 初始化互斥量有两种方法: ①静态分配。...1.使用 PTHREAD_ MUTEX_ INITIALIZER 初始化的互斥量不需要销毁 2.不要销毁一个已经加锁的互斥量 3.已经销毁的互斥量,要确保后面不会有线程再尝试加锁 互斥量的加锁和解锁...2.发起函数调用时,其他线程已经锁定互斥量,或者存在其他线程同时申请互斥量,但没有竞争到互斥量,那么pthread_ lock调用会陷入阻塞(执行流被挂起),等待互斥量解锁。...接下来我们得去了解互斥量实现的原理! 互斥量实现原理 让一行代码拥有原子性,是让它的汇编只有一行!我们先记住这个点。

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Linux C 编程——互斥锁mutex

0; } 执行以上的代码,我们会发现,得到的结果是混乱的,出现上述的最主要的原因是,我们在编写多线程代码的过程中,每一个线程都尝试去写同一个文件,这样便出现了上述的问题,这便是共享资源的同步问题,在Linux...编程中,线程同步的处理方法包括:信号量,互斥锁和条件变量。...2、互斥互斥锁是通过锁的机制来实现线程间的同步问题。...互斥锁的基本流程为: 初始化一个互斥锁:pthread_mutex_init()函数 加锁:pthread_mutex_lock()函数或者pthread_mutex_trylock()函数 对共享资源的操作...同时,解锁的过程中,也需要满足两个条件: 解锁前,互斥锁必须处于锁定状态; 必须由加锁的线程进行解锁。 当互斥锁使用完成后,必须进行清除。

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Linux多线程【线程互斥与同步】

按照顺序申请锁 按照顺序申请锁 -> 按照顺序释放锁 -> 就不会出现环路等待的情况 ---- 方法4:控制线程统一释放锁 首先要明白:锁不一定要由申请锁的线程释放,其他线程也可以释放锁 这是由释放锁的机制决定的...Linux多线程【线程互斥与同步】的全部内容了,在本文中,我们首先认识到了多线程并发访问而导致的数据不一致问题,并通过多线程抢票这一个实例验证了现象;然后着重学习了互斥锁相关知识,包括互斥锁的概念、操作...至于互斥锁+条件变量的实战:生产者消费者模型将会在下一篇文章中完成 ---- 相关文章推荐 Linux多线程 =====:> 【初始多线程】、【线程控制】 Linux进程信号...===== :> 【信号产生】、【信号保存】、【信号处理】 Linux进程间通信 ===== :> 【消息队列、信号量】、【共享内存】、【命名管道】、【匿名管道】 Linux基础IO ====...】、【vim】、Linux 权限理解和学习、听说Linux基础指令很多?

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Linux线程互斥是如何实现的

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..., 如果互斥量已经上了锁, 调用线程会阻塞, 直到互斥量被解锁....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。   ...同步:是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。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   互斥量值只能为0/1,信号量值可以为非负整数。   也就是说,一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问,它不能实现多个资源的多线程互斥问题。

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linux机制

Linux 2.4版本开始,操作系统底层提供了scatter/gather这种DMA的方式来从内核空间缓冲区中将数据直接读取到协议引擎中,而无需将内核空间缓冲区中的数据再拷贝一份到内核空间socket...参考: 浅谈 Linux下的零拷贝机制 TCP TCP的TIME_WAIT有两个作用: 防止前一个TCP连接的残留数据(在序列号恰好正确的情况下)进入后续的TCP连接中 防止TCP挥手过程发出去的最后一个...Linux实现了大量QDisc来满足各个QDisc对应的的报文队列和行为。该接口允许QDisc可以在没有IP栈和NIC驱动修改的前提下实现队列管理。...TCP rtt和rto TCP拥塞避免算法,目前主流Linux的默认拥塞避免算法为cubic,可以使用ss -i命令查看。...可以看到reno算法在发生拥塞避免时不会将cwnd变为1,这样提高了传输效率,快速重传和快速恢复机制也有利于更快探测到拥塞。 ?

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手握源码,深入分析Linux互斥

【深入理解Linux内核锁】七、互斥体 尽管信号量已经可以实现互斥的功能,但是“正宗”的mutex在Linux内核中还是真实地存在着。尤其是在Linux内核代码中,更多能看到mutex的身影。...1、互斥体API struct mutex my_mutex; // 定义互斥体 mutex_init(&my_mutex); // 初始化互斥体 /* 获取互斥体 */ void mutex_lock...have any locks held. */ if (ww_ctx->acquired == 0) ww_ctx->wounded = 0; } 这段代码片段是针对带有死锁避免机制...让我们逐行分析这段代码的作用 struct ww_mutex *ww:声明了一个指向 struct ww_mutex 类型的指针 ww,这是一种带有死锁避免机制互斥锁的数据结构。...互斥锁:当锁不能获取到时,将该线程直接置入睡眠状态,直到互斥体可用被唤醒。

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Linux线程互斥学习笔记--详细分析

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..., 如果互斥量已经上了锁, 调用线程会阻塞, 直到互斥量被解锁....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。   ...同步:是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。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   互斥量值只能为0/1,信号量值可以为非负整数。   也就是说,一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问,它不能实现多个资源的多线程互斥问题。

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共享内存+互斥量实现 Linux 进程间通信

共享内存并未提供进程同步机制,使用共享内存完成进程间通信时,需要借助互斥量或者信号量来完成进程的同步。这里说一下互斥量与信号量的区别。...互斥量用于线程的互斥,信号量用于线程的同步,这是互斥量与信号量的本质区别,其次信号量实现互斥量的功能。    ...本文结合个人实际项目需求,采用互斥量实现进程间访问共享内存的互斥,即同一时刻只能允许一个进程对共享内存进行写操作,当然也可以用信号量来完成进程间的互斥,这里就不再赘述。...三、 使用互斥量完成父子进程对共享内存的互斥访问     在共享内存中申明互斥量pthread_mutex_t mutex,需要包含头文件。...第四步:如果最后不需要使用互斥量的话,使用pthread_mutex_destroy()销毁。

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