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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，...避免死锁算法：死锁检测算法银行家算法四、Linux线程同步 1、基本概念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，...条件不会无缘无故的突然变得满足了，必然会牵扯到共享数据的变化，所以一定要用互斥锁来保护，没有互斥锁就无法安全的获取和修改共享数据进入访问临界资源时，申请互斥锁，当遇到条件变量等待时，传入第二个参数互斥锁

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Linux多线程【线程互斥与同步】

即通过线程同步解决饥饿问题 ---- 原生线程库中提供了条件变量这种方式来实现线程同步逻辑链：通过条件变量 -> 实现线程同步 -> 解决饥饿问题条件变量：当一个线程互斥的访问某个变量时...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...、原理，以及多线程与互斥锁的封装；最后简单学习了线程同步相关内容，重点在于对条件变量的理解及使用。...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...】、【vim】、Linux 权限理解和学习、听说Linux基础指令很多？

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笔记：线程的同步和互斥

线程的同步和互斥：线程的同步：指多线程通过特定的手段（如互斥量）来控制线程之间的执行顺序。线程的互斥：实指对共享资源的约束访问。...多线程环境中，某些资源只允许一个线程使用，这类资源成为临界资源，线程之间的关系就表现为互斥的。线程之间的同步和互斥是通过操作系统的信号量和 PV 操作原语来实现的。...互斥体（Mutex）：表现互斥现象的数据结构，也被当作二元信号灯。一个互斥基本上是一个多任务敏感的二元信号，它能用作同步多任务的行为，它常用作保护从中断来的临界段代码并且在共享同步使用的资源。...PV 原语： PV 原语通过操作信号量来处理进程间的同步与互斥的问题。其核心就是一段不可分割不可中断的程序。信号量是由操作系统来维护的，用户进程只能通过初始化和两个标准原语（P、V 原语）来访问。...ReentrantLock 是 “一个可重入的互斥锁 Lock，它具有与使用 synchronized 方法和语句所访问的隐式监视器锁相同的一些基本行为和语义，但功能更强大。

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Linux线程同步与互斥（一）

所有需要进行后续的访问控制：同步与互斥！先来一些概念： 1.临界资源：凡是被线程共享访问的资源都是临界资源。比如说打印数据到显示器，显示器就是一个临界资源。...2.临界区：我们写的代码中，访问临界资源的那段代码称为临界区。 3.需要对临界区进行保护，本质是对临界资源的保护。方法同步和互斥。...6.同步：一般而言，让访问临界资源的过程在安全的前提下（这个前提一般是互斥和原子性），让访问资源的执行流具有一定的顺序性！...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...可重入和线程安全的区别 1.可重入函数是线程安全函数的一种。 2.线程安全不一定是可重入的，而可重入函数则一定是线程安全的。

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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...，它才会把这个锁给打开，接着给其他线程来使用这个共享变量，其它线程在操作这个共享变量的时候，也是按照这个规律来操作的，这样的话，就能实现多线程的同步了（这里的同步，是多线程对共享的变量达到相同的操作）。...说明：上面的演示是使用了上一篇的代码演示，上一篇文章里面我们使用了信号量来实现多线程同步操作，这里是使用互斥锁来实现多线程。...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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线程（二）线程互斥+线程同步

Linux线程互斥线程间互斥相关概念临界资源：多线程执行流共享的资源叫做临界资源。...如果线程不在临界区中执行，那么该线程不能阻止其他线程进入临界区。要做到这三点，本质上就是需要一把锁。Linux上提供的这把锁叫互斥量 ?...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避免死锁的方法破坏死锁的四个必要条件加锁顺序一致避免锁未释放的场景资源一次性分配 Linux线程同步条件变量当一个线程互斥地访问某个变量时...同步概念与竟态条件同步：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。...条件不会无缘无故的突然变得满足了，必然会牵扯到共享数据的变化。所以一定要用互斥锁来保护。没有互斥锁就无法安全的获取和修改共享数据。由于解锁和等待不是原子操作。

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线程同步与互斥

互斥量通过控制对数据的访问实现了同步，而条件变量允许根据实际的数据值来实现同步。没有条件变量，程序员就必须使用线程去轮询（可能在临界区），查看条件是否满足。这样比较消耗资源，因为线程连续繁忙工作。...但是互斥锁一个明显的缺点是它只有两种状态：锁定和非锁定。...而条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足，它常和互斥锁一起配合使用。使用时，条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足时，线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。...一旦其他的某个线程改变了条件变量，他将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。一般说来，条件变量被用来进行线程间的同步。...⑵唤醒丢失无论哪种等待方式，都必须和一个互斥量配合，以防止多个线程来打扰。互斥锁必须是普通锁或适应锁，并且在进入pthread_cond_wait之前必须由本线程加锁。

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Qt多线程编程之线程的同步和互斥

线程同步基础临界资源：每次只允许一个线程进行访问的资源线程间互斥：多个线程在同一时刻都需要访问临界资源线程锁能够保证临界资源的安全性，通常，每个临界资源需要一个线程锁进行保护。...C、系统中的每个线程按照严格递增的次序请求临界资源 QMutex, QReadWriteLock, QSemaphore, QWaitCondition 提供了线程同步的手段。...互斥量QMutex QMutex 提供相互排斥的锁，或互斥量。...互斥锁QMutexLocker 在较复杂的函数和异常处理中对QMutex类mutex对象进行lock()和unlock()操作将会很复杂，进入点要lock()，在所有跳出点都要unlock()，很容易出现在某些跳出点未调用...）互斥锁解锁：出了作用域自动解锁（在析构函数中解锁）使用互斥锁进行线程的同步 #include "mythread.h" #include extern int global_Val

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Linux中同步和互斥机制

在多进程或多线程的操作系统环境中，同步和互斥是关键的概念，用于确保共享资源的正确访问。...下面是同步和互斥的设计原理以及在 Linux 中的实现方式： unsetunset同步（Synchronization）unsetunset 同步是指协调多个执行线程或进程的执行，以确保它们按照一定的顺序执行或在特定的条件下等待...常见的同步机制包括信号量、条件变量和屏障等。设计原理原子操作：原子操作是不可分割的操作，要么全部执行，要么都不执行。在同步中，原子操作是确保线程或进程安全执行的基本要素。...在 Linux 中，自旋锁通常通过 spin_lock 和 spin_unlock 进行操作。以上是在 Linux 中实现同步和互斥的一些常见机制。...请注意，实际应用中的同步和互斥可能更加复杂，具体的设计取决于应用的需求。下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用 Linux 中的 pthread_mutex_t 来实现互斥锁。

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【Linux】多线程 --- 线程同步与互斥+生产消费模型

，所以对于生产者和消费者之间仅仅只有互斥关系是不够的，还需要有同步关系。...c.由于生产和消费的互斥与同步关系，提升了生产消费模型的效率。...为了能够让多线程协同工作，就需要实现多线程的同步关系，为了维护同步关系，就需要引入条件变量。那条件变量是一个什么东西呢？他其实和互斥锁一样，都是一个数据类型定义出来的对象。...，即为多生产多消费，并且实现两个阻塞队列，在这种复杂环境下依旧能够保持线程间的同步与互斥式的访问共享资源。...而能够实现的原因还是因为我们有锁来保证多线程访问共享资源的互斥性，还有条件变量来保证多线程在互斥访问共享资源时的同步性。 2.生产消费模型高效在哪里？

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多线程的同步与互斥

多线程互斥互斥量mutex 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。...> #include #include using namespace std; //当成结构体来用，里面存放的是线程名称和锁 class BuyTicket...（代码量小）；加锁是程序员行为，如果要对公共资源加锁那么每个线程都要加锁加锁如何做到原子性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...，也就是说我一直占着资源做着无意义的动作，虽然不违反规定，但是造成了其他线程的饥饿问题；为了解决这个问题就提出了线程同步：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...，叫做同步饥饿问题：某个线程一直占有资源，导致其他线程无法获得而处于饥饿状态竞态条件：因为时序问题，而导致程序异常，我们称之为竞态条件。

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线程同步（一）—— 互斥锁

在使用线程时，经常要注意的就是访问临界资源加锁。在编码过程由于粗心忘记加锁将带来不可预知的错误。这类错误单次运行或小并发时难以复现，当数据量变大，用户数增多时，轻则系统崩溃，大则引起数据错误。...线程中互斥锁与进程的信号量类似，也可以看做是PV操作，用于保护临界资源，确保只有一个线程访问。下面代码是不加锁错误代码，其中也涉及到之前提到的线程编程时需要注意的一些小细节。...{ cout<<"window1:we have "<<Srv.GetData()<<"Tickets"<<endl; sleep(1);　　//延时1s等待线程...线程不加锁，执行结果如下： ? 很显然这不是我们想要的结果，只有一张票却卖出去了两张，最后余票显示为-1！去除注释行，对临界资源操作是加锁，再运行程序，得到与预期一致的结果！...这就是线程互斥锁存在的原因。

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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。...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。...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！新来的线程，必须要从等待队列的最后开始排队；解锁的线程，不能马上重新申请锁，必须也要从等待队列的最后开始排队。...这就可以让所有的线程获取钥匙，按照一定的顺序，这种按照一定顺序性获取资源的称为同步，这个我们后面详谈。...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】线程安全——补充|互斥、锁|同步、条件变量

---- 三、Linux线程互斥互斥相关概念临界资源：多个执行流进行安全访问的共享资源就叫临界资源临界区：多个执行流进行访问临界资源的代码就是临界区互斥：任何时刻，互斥保证有且只有一个执行流进入临界区...实际上就是需要一把锁，Linux提供的这把锁就叫互斥量，如果一个线程持有锁，那么其他的线程就无法进来访问了。...互斥锁实现原子性原理单纯的i++,++i都不是原子的，会导致数据不一致问题从汇编谈加锁:为了实现互斥锁操作，大多数体系结构提供了swap和exchange指令,作用是把寄存器和内存单元的数据直接做交换...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：自习室VIP，先到先得，上厕所时反锁，别人进不去，离资源近竞争力强，一直是你自己,重复放钥匙拿钥匙，造成其他人饥饿状态...线程同步：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，它可能发现在其他线程改变状态之前，它什么也做不了

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【Linux】线程互斥

=100 有两个线程A 和线程B，分别对同一个全局变量g_val进行--操作 ---- 第一步g_val变量要修改，要把内存的数据load到寄存器中第二步在寄存器内部，进行数据的--操作第三步把在寄存器中修改后的数据写回到内存中...---- 执行可执行程序后，，发现tickets的值没有负数存在设置为局部锁锁要被所有线程看到所以要定义一个类 TData 包含线程的名字互斥锁对应的指针表示线程创建时，要被传的参数...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...CPU上有一个寄存器，其被命名为 %al 假设有线程a (thread a) 和线程b (thread b)，都要执行加锁的任务 ---- 执行加锁对应的伪代码的第一个指令，即先把0放入寄存器中

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linux线程间的同步与互斥知识点总结

在线程并发执行的时候,我们需要保证临界资源的安全访问,防止线程争抢资源,造成数据二义性。线程同步: 条件变量为什么使用条件变量?...是一种同步机制,一个线程用于修改这个变量使其满足其它线程继续往下执行的条件,其它线程则接收条件已经发生改变的信号。条件变量操作?...一对一唤醒　　唤醒等待队列中的一个线程 pthread_cond_broadcast 广播唤醒唤醒等待队列中的全部线程　为什么等待和解锁需要原子操作/为什么条件变量要使用互斥锁?...如果先解锁,锁被没有阻塞等待的线程拿到了,再把临界资源使用了,解锁后的singal就没意义了,也就是虚假唤醒; 先singal唤醒,再让唤醒的线程争抢锁,在linux下,有两个队列,一个是cond_wait...互斥锁操作? 初始化和销毁加锁—如果计数为1,置0,进行需要的操作;如果计数为0,则阻塞等待计数变为1 解锁—计数置为1 以上就是本次介绍的全部相关知识点，感谢大家的学习和对ZaLou.Cn的支持。

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进程的同步和互斥

（若不能进入自己的临界区，应立即释放cpu，以免进程陷入“忙等”）硬件同步机制关中断关中断是实现互斥的最简单的方法之一。在进入锁测试之前关闭中断，直到完成锁测试并上锁之后才能打开中断。...这样，进程在临界区执行期间，计算机系统不响应中断，从而不会引发调度，也就不会发生进程或线程切换。由此，保证了对锁的测试和关锁操作的连续性和完整性，有效地保证了互斥。...当运行中的线程退出后，Release设置value=0，从等待队列获取一个线程，唤醒他。但这里会发生上下文切换。如果临界区很长，远远大于上下文切换的开销，那么采取 WaitQueue更合理。...信号量的应用利用信号量实现进程互斥为使多个进程能互斥地访问某临界资源，只需为该资源设置一互斥信号量mutex，并设其初始值为1，然后将各进程访问该资源的临界区CS置于wait(mutex)和signal...针对上述问题，我们需要设置两种同步信号量：empty 和 full，其中empty表示缓冲区空闲的数量，初始值为1，full表示缓冲区存在产品的数量，初始值为0；设置一个互斥量 mutex，初始值为1：

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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。...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。...假如线程1持有锁，进入临界资源，其他线程在阻塞，那么在这个过程中线程1是可以被切换的。这也说明，线程1是和锁一起被切走了。所以对于其他线程而言，线程1有意义的状态只有两个。...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...现在我们把lock和unlock的伪代码改一下：假设现在是线程A运行，线程A进行了申请加锁，内存中的int当中的1就是锁。

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Linux驱动同步与互斥

内核中的同步与互斥的实现，需要先了解一下内联汇编：在C函数中使用汇编代码。...程序运行结果如下图所示: 1.2 同步与互斥的失败例子注意：本节在GIT上没有源码。一句话理解同步与互斥：我等你用完厕所，我再用厕所。什么叫同步？就是条件不允许，我要等等。什么是互斥？...同步与互斥经常放在一起讲，是因为它们之的关系很大，“互斥”操作可以使用“同步”来实现。我“等”你用完厕所，我再用厕所。这不就是用“同步”来实现“互斥”吗？...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”。...现在我们讲的信号量是一种同步、互斥机制。

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多线程锁有几种类型_线程互斥和同步的区别

文章目录一、同步与互斥的概念二、互斥锁（同步）三、条件变量（同步） 1、线程的条件变量实例1 2、线程的条件变量实例2 3、虚假唤醒(spurious wakeup) 四、读写锁（同步）五、自旋锁...（同步）六、信号量（同步与互斥）一、同步与互斥的概念现代操作系统基本都是多任务操作系统，即同时有大量可调度实体在运行。...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。通常条件变量和互斥锁同时使用。条件变量使我们可以睡眠等待某种条件出现。...此时线程被唤醒了，但是条件并不满足，这个时候如果不对条件进行检查而往下执行，就可能会导致后续的处理出现错误。虚假唤醒在linux的多处理器系统中/在程序接收到信号时可能回发生。...六、信号量（同步与互斥）信号量广泛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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