楼主本来是要继续写服务器并发的,但是后续的服务器相关点都和进程线程联系在一起,所以先把进程线程相关内容写完吧! 这次只写进程线程的概述,实际操作后续博文逐一代码实现。 进程同步or进程通信/线程同步or线程通信? 这两组概念迷惑我至今,网上和书籍对这个的描述也是爱用啥用啥的感觉,今天又重新理了一遍。 什么是同步:同步就是数据保持一致,无论是进程还是线程,都是实现了代码执行流程的分支,多个分支同时进行。多个分支互不干扰,但是又有些数据需要共享,让这些数据对所有分支保持一致即为同步。 什么是
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
进程与线程之间是有区别的,不过linux内核只提供了轻量进程的支持,未实现线程模型。Linux是一种“多进程单线程”的操作系统。Linux本身只有进程的概念,而其所谓的“线程”本质上在内核里仍然是进程。
在单线程的程序里,有两种基本的数据:全局变量和局部变量。但在多线程程序里,还有第三种数据类型:线程数据(TSD: Thread-Specific Data)。
最后运行的结果不是固定的,有可能是0、-1,如果有这个ticket_num变量代表是库存的话,那么就会出现库存为负数的情况,所以需要引入线程同步来保证线程安全。
Semaphore概述 信号量:它是不同进程或者一个给定进程内部不同线程间同步的机制 二值信号量:值为0或者1,与互斥锁类似,资源可用时,值为1,不可用时,值为0 计数信号灯:值在0到n之间。用来统计资源,其值代表可用资源数 等待操作:等待信号灯的值变为大于0,然后将其减1;而释放操作则相反,用来唤醒等待资源的进程或者线程 System V 信号灯(进程同步):是一个或者多个信号灯的一个集合。其中的每一个都是单独的计数信号灯。而Posix信号灯(线程同步)指的是单个计数信号灯 System V 信号灯由内核
如果代码在多线程环境中运行的结果与单线程运行结果一样,其他变量值也和预期是一样的,那么线程就是安全的;
Java中的并发工具之一是Semaphore(信号量),它可以用于实现线程之间的同步和互斥。下面将详细介绍Semaphore的概念、用法和示例,以帮助您理解如何使用Semaphore来实现线程同步。
本文内容较为详细,关于更简短的一篇介绍,请看这里: https://blog.csdn.net/weixin_45525272/article/details/105057120
上两篇文章中,我们详细介绍了 Python 中的两种线程同步方式 — 锁与条件对象。 Python 线程同步(一) — 竞争条件与线程锁 python 线程同步(二) — 条件对象
在并发编程中,为了保证数据的一致性和完整性,需要使用特定的机制来控制多个线程对共享资源的访问。这里主要介绍几个相关的概念:线程的同步和互斥、临界区、临界资源、信号量、以及PV操作。
线程同步是确保多个线程在访问共享资源时不会出现竞争条件的一种方法。本文主要是讲解一些常见的线程同步方法及其编写对应的代码,以下是一些常见的线程同步方法:
* UNIX进程间通信方式: 包括管道(PIPE), 有名管道(FIFO), 和信号(Signal)
这两天看进程的同步与通信,看了几本书上的介绍,也从网上搜了很多资料,越看越迷惑,被这几个问题搞得很纠结。
某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的,线程间不需要知道彼此的存在。
今天是最后一篇关于Linux线程编程的文章分享,在这里我们先掌握基础的概念及其应用,后面在慢慢去深入学习。最近看到一句说的非常在理:理论’是你知道是这样,但它却不好用。‘实践’是它很好用,但你不知道是为什么。我想大多数学习者,和我一样,在学习的过程中,都会或多或少的有这种情况,不过自己坚信,你把基础打好(同时学的过程中,不要好高骛远,三心二意的,把自己先暂时用到的东西学明白,再去学其他东西,不要当前的,没学会,又跑去学其他的,而且又学不会,这样浪费时间和精力;这个这里基础打好,举个例子,你的c语言功底要打好,对指针的使用非常熟悉,甚至一些高级用法就是要平时慢慢积累和总结,以及内存原理要知道为什么是这样等方面),后面实战的话,就好多了,至少不会说我这个东西不会那个东西又不会,这样会让自己很痛苦当初为啥没学好基础,现在实战中漏洞百出。好了,废话不多说了,开始下面的主题分享:
在计算机科学和软件工程中,多线程编程是一项关键技能,尤其在当今多核处理器和高并发应用程序的背景下显得尤为重要。本文将全面探讨Linux环境下的线程编程,涵盖基本概念、线程创建与管理、线程同步、性能优化以及实际应用,通过详细的C++示例代码帮助读者深入理解并掌握这一技术。
大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 引子 在编译2.6内核的时候,你会在编译选项中看到[*] Enable futex support这一项,上网查,有的资料会告诉你”不选这个内核不一定能正确的运行使用glibc的程序”,那futex是什么?和glibc又有什么关系呢? 1. 什么是Futex Futex 是Fast Userspace muTexes的缩写,由Hubertus Franke, Matthew Kirkwood, Ingo Molnar and Rusty Russell共同设计完成。几位都是linux领域的专家,其中可能Ingo Molnar大家更熟悉一些,毕竟是O(1)调度器和CFS的实现者。 Futex按英文翻译过来就是快速用户空间互斥体。其设计思想其实 不难理解,在传统的Unix系统中,System V IPC(inter process communication),如 semaphores, msgqueues, sockets还有文件锁机制(flock())等进程间同步机制都是对一个内核对象操作来完成的,这个内核对象对要同步的进程都是可见的,其提供了共享 的状态信息和原子操作。当进程间要同步的时候必须要通过系统调用(如semop())在内核中完成。可是经研究发现,很多同步是无竞争的,即某个进程进入 互斥区,到再从某个互斥区出来这段时间,常常是没有进程也要进这个互斥区或者请求同一同步变量的。但是在这种情况下,这个进程也要陷入内核去看看有没有人 和它竞争,退出的时侯还要陷入内核去看看有没有进程等待在同一同步变量上。这些不必要的系统调用(或者说内核陷入)造成了大量的性能开销。为了解决这个问 题,Futex就应运而生,Futex是一种用户态和内核态混合的同步机制。首先,同步的进程间通过mmap共享一段内存,futex变量就位于这段共享 的内存中且操作是原子的,当进程尝试进入互斥区或者退出互斥区的时候,先去查看共享内存中的futex变量,如果没有竞争发生,则只修改futex,而不 用再执行系统调用了。当通过访问futex变量告诉进程有竞争发生,则还是得执行系统调用去完成相应的处理(wait 或者 wake up)。简单的说,futex就是通过在用户态的检查,(motivation)如果了解到没有竞争就不用陷入内核了,大大提高了low-contention时候的效率。 Linux从2.5.7开始支持Futex。 2. Futex系统调用 Futex是一种用户态和内核态混合机制,所以需要两个部分合作完成,linux上提供了sys_futex系统调用,对进程竞争情况下的同步处理提供支持。 其原型和系统调用号为 #include <linux/futex.h> #include <sys/time.h> int futex (int *uaddr, int op, int val, const struct timespec *timeout,int *uaddr2, int val3); #define __NR_futex 240 虽然参数有点长,其实常用的就是前面三个,后面的timeout大家都能理解,其他的也常被ignore。 uaddr就是用户态下共享内存的地址,里面存放的是一个对齐的整型计数器。 op存放着操作类型。定义的有5中,这里我简单的介绍一下两种,剩下的感兴趣的自己去man futex FUTEX_WAIT: 原子性的检查uaddr中计数器的值是否为val,如果是则让进程休眠,直到FUTEX_WAKE或者超时(time-out)。也就是把进程挂到uaddr相对应的等待队列上去。 FUTEX_WAKE: 最多唤醒val个等待在uaddr上进程。 可见FUTEX_WAIT和FUTEX_WAKE只是用来挂起或者唤醒进程,当然这部分工作也只能在内核态下完成。有些人尝试着直接使用futex系统调 用来实现进程同步,并寄希望获得futex的性能优势,这是有问题的。应该区分futex同步机制和futex系统调用。futex同步机制还包括用户态 下的操作,我们将在下节提到。 3. Futex同步机制 所有的futex同步操作都应该从用户空间开始,首先创建一个futex同步变量,也就是位于共享内存的一个整型计数器。 当 进程尝试持有锁或者要进入互斥区的时候,对futex执行”down”操作,即原子性的给futex同步变量减1。如果同步变量变为0,则没有竞争发生, 进程照常执行。如果同步变量是个负数,则意味着有竞争发生,需要调用futex系统调用的futex_wait操作休眠当前进程。 当进程释放锁或 者要离开互斥区的时候,对futex进行”up”操作,
多线程编程已经成为了现代软件开发的重要组成部分。对于Linux操作系统而言,多线程的支持和实现更是被广泛应用。本文将通过详细解析Linux操作系统中的多线程概念、线程的创建与管理、同步与互斥、线程间通信等方面,并结合示例代码,来深入探讨Linux的多线程编程。
---- 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。 同步和互斥 互斥:多线程中互斥是指多个线程访问同一资源时同时只允许一个线程对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的; 同步:多线程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
1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。 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。 4、事 件:用来通知线程有一些事件已发生,从而启动后继任务的开始。
信号量强调的是线程(或进程)间的同步:“信号量用在多线程多任务同步的,一个线程完成了某一个动作就通过信号量告诉别的线程,别的线程再进行某些动作(大家都在sem_wait的时候,就阻塞在那里)。当信号量为单值信号量时,也可以完成一个资源的互斥访问。信号量测重于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。
最近一直在温习旧的知识,刚好学习了一下Java的线程安全方面的知识,今天想起之前一直做的Delphi开发,所以还是有必要温习一下,看看这些不同的编程语言有什么不同之处。 Delphi的线程同步方法: 1、临界区 申明一个临界资源 FLock : TRTLCriticalSection; 先初化一个临界资源对象 InitializeCriticalSection(FLock) 销毁临界资源对象 DeleteCriticalSection(FLock) procedure TSaveThread.Push
这里介绍一下如何使用线程来实现并发的功能,如何使用互斥锁或者信号量来实现线程同步,如何使用条件变量来实现多线程之间的通信,借助条件变量,可以实现线程之间的协调,使得各个线程能够按照特定的条件进行等待或唤醒。
想必各位读者在看了昨天的文章分享之后,大概对线程有了一个比较清楚的认识了,但是昨天讲的东西过于纯理论化,所以在昨天的基础上,今天我们就来进行实战演练,做到活学活用,废话不多说,直接开干吧。
互斥:同一个资源同一时间只有一个访问者可以进行访问,其他访问者需要等前一个访问者访问结束才可以开始访问该资源。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。
说到多线程同步问题就不得不提多线程中的锁机制,多线程操作过程中往往多个线程是并发执行的,同一个资源可能被多个线程同时访问,造成资源抢夺,这个过程中如果没有锁机制往往会造成重大问题。比如常见的车票的销售问题。
我们都知道,进程是运转中的程序,是为了在CPU上实现多道编程而发明的一个概念。但是进程在一个时间只能干一件事情,如果想要同时干两件或者多件事情,例如同时看两场电影,我们自然会想到传说中的分身术,就像孙悟空那样可以变出多个真身。虽然我们在现实中无法分身,但进程却可以办到,办法就是线程。线程就是我们为了让一个进程能够同时干多件事情而发明的“分身术”。
原文链接:https://www.cnblogs.com/DOMLX/p/9661012.html
emaphore:可理解为允许线程执行信号的池子,池子中放入多少个信号就允许多少线程同时执行。
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。
面试中经常会被问到高性能服务模型选择对比,以及如何提高服务性能和处理能力,这其中涉及操作系统软件和计算机硬件知识,其实都是在考察候选人的基础知识掌握程度,但如果没准备的话容易一头雾水,这次带大家从头到尾学习一遍,学完这一篇再也不怕面试官刨根问底了!
本章主要介绍下基于内核模式构造的线程同步方式,事件,信号量。 阅读目录: 理论 WaitHandle AutoResetEvent ManualResetEvent 总结 理论 Windows的线程同步方式可分为2种,用户模式构造和内核模式构造。 内核模式构造:是由Windows系统本身使用,内核对象进行调度协助的。内核对象是系统地址空间中的一个内存块,由系统创建维护。 内核对象为内核所拥有,而不为进程所拥有,所以不同进程可以访问同一个内核对象, 如进程,线程,作业,事件,文件,信号量,互斥量
各位好,今天是我们并发篇正式开始的第一篇,既然我们大家学习并发,那么就要理解一些计算机概念最好,否则,知道怎么用而不知道名称是啥,概念含糊不清,以及不知道怎么设计的,假如今天你突然换 go 语言,设计个并发还是不会。我们要学的是并发思想,在Java 中的思想,一通则百通,而不是背代码,切记切记。
多个线程同时访问共享资源时,线程同步用于防止数据损坏或发生无法预知的结果。对于仅仅是读取或者多个线程不可能同时接触到数据的情况,则完全不需要进行同步。
所以这里同步应该不是一起、共同完成的意思,可理解为协调就是按预定的先后次序进行工作,好比:不要和我抢了,你先等会我做完了你在做。
Windows 线程同步是指多个线程一同访问共享资源时,为了避免资源的并发访问导致数据的不一致或程序崩溃等问题,需要对线程的访问进行协同和控制,以保证程序的正确性和稳定性。Windows提供了多种线程同步机制,以适应不同的并发编程场景。主要包括以下几种:
前一段时间由于开题的事情一直耽搁了我搞Linux的进度,搞的我之前学的东西都遗忘了,非常烦躁的说,如今抽个时间把之前所学的做个小节。文章内容主要总结于《Linux程序设计第3版》。
我就是那个非计算机专业一心想转计算机专业,但是最终没转成,但是通过自学走上开发之路的,当年也是到处求书单。
此前我们介绍了 python 中的多进程包 multiprocessing 以及 signal 包提供的最基本的进程间通信方式 — 信号。 通过 multiprocessing 实现 python 多进程 python 进程间通信(一) — 信号的基本使用 python 进程间通信(二) — 定时信号 SIGALRM
生产者消费者问题(英语:Producer-consumer problem),也称有限缓冲问题(英语:Bounded-buffer problem),是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了两个共享固定大小缓冲区的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中,然后重复此过程。与此同时,消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据,消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。
怎么解决网络请求的依赖关系:当一个接口的请求需要依赖于另一个网络请求的结果 思路1:操作依赖:NSOperation 操作依赖和优先级(不适用,异步网络请求并不是立刻返回,无法保证回调时再开启下一个网络请求) [operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作 思路2:逻辑判断:在上一个网络请求的响应回调中进行下一网络请求的激活(不适用,可能拿不到回调) 思路3:线程同步 -- 组队列(dispatch_group) dispatch_queue_t que
进程与线程是操作系统中重要的概念,用于实现并发执行和资源管理。它们在计算机系统中扮演着不同的角色,并具有各自的特点。 进程是程序在执行过程中的一个实体,是资源分配的基本单位。一个进程可以包含多个线程,每个线程共享进程的资源,包括内存、文件句柄、打开的文件等。每个进程都有自己的地址空间和独立的执行状态,通过操作系统进行管理和调度。进程之间相互独立,彼此隔离,拥有自己的地址空间,需要通过进程间通信来实现数据共享和协作。 线程是进程中的一个执行单元,是 CPU 调度的基本单位。一个进程可以包含多个线程,这些线程可以并发执行,共享进程的资源。线程之间共享同一进程的地址空间,可以直接访问进程的全局变量和堆内存,减少了进程间通信的开销。由于线程之间共享资源,所以需要采取同步机制来避免数据竞争和冲突。 进程与线程的基本特点如下:
关键字synchronized的作用是实现进程间的同步。它的工作是对同步的代码加锁,使得每一次,只能有一个线程进入同步块,从而保证线程间的安全性(即同步块每次应该只有一个线程可以执行)。
概念 * 线程同步,线程间协同,通过某种技术,让一个线程访问某些数据时,其他线程不能访问这些数据,直到该线程完 成对数据的操作。
同步原语是计算机科学中用于实现进程或线程之间同步的机制。它提供了一种方法来控制多个进程或线程的执行顺序,确保它们以一致的方式访问共享资源。
昨天发了那个吹牛的文章,一不注意把今天推送文章的机会用掉了,所以我现在(PM 8:50)虽然已准备好,但也发不出来,抱歉,说好的今天发线程同步的内容只等到明天凌晨了. 今天的文章里没有故事,但应该也足够通俗易懂. 正文开始 这个世界显然不仅存在竞争,也无处不存在着合作,计算机的世界里也是这样.还是举一个简单不过的例子: 一个线程负责计算(比如1+1),另一个线程负责结果输出(显示2),其实这是经典的生产者-消费者模型(专业叫法是不是感觉高大上?),这里不懂不要紧,以后我们在数据结构与算法,网络通讯等章节中还
1.GCD信号量简介 GCD信号量机制主要涉及到以下三个函数: dispatch_semaphore_create(long value); // 创建信号量 dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t deem); // 发送信号量 dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout); // 等待信号量 dispatch_semaphore_create(
定义:内核对象通过API来创建,每个内核对象是一个数据结构,它对应一块内存, 由操作系统内核分配,并且只能由操作系统内核访问。在此数据结构中少数成员如安全描述符和使用计数是所有对应都有的,但其他大多数成员都是不用类型的对象特有的。内核对象的数据结构只能由操作系统提供的API访问,应用程序在内存中不能访问。调用创建内核对象的函数后,该函数会返回一个句柄,它标识了所创建的对象。它可以由进程的任何线程使用。
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