linux线程同步机制-读写锁

问题描述：

　　在对临界资源的访问中，更多的是读操作，而写操作较少，只有互斥量机制可能会影响效率

　　期望对临界资源的访问控制粒度更精细，任一时刻 允许多个线程对临界资源进行读操作，但只允许一个线程对临界资源进行写操作。

 

互斥 关系：

　　读操作 - 写操作互斥

　　写操作 - 写操作互斥

　　读操作 - 读操作不互斥

 

同步关系：

　　缓冲区不满，才允许写操作；缓冲区不空，才允许读操作

 

在保证互斥的基础上，linux提供了对临界资源访问控制粒度更细的读写锁机制

读写锁机制可以实现如下访问控制规则：

　　1）如果有线程对互斥资源进行读操作，则允许其他线程执行读操作，但不允许任何线程进行写操作

　　2）如果有线程对互斥资源进行写操作，则不允许任何线程进行读操作或写操作

 

 

读写锁操作（与互斥量操作类似）

1）定义读写锁变量

2）初始化读写锁变量

3）访问临界资源（读操作或写操作）前对读写锁加锁

4）访问临界资源后对读写锁解锁

5）销毁读写锁变量

 

读写锁的加锁操作在互斥量加锁的基础上扩展，具有加读锁和加写锁两种操作：

1）如果有线程已经成功对读写锁加读锁，其他线程可以继续对该线程加读锁，但不能加写锁（加写锁的线程可能会被阻塞）

2）如果有线程已经成功对读写锁加写锁，其他线程不能对该线程加读锁或者加写锁（可能导致调用线程阻塞）

 

 

 

 

1. 定义读写锁变量

pthread_rwlock_t rwlock;

 

2. 初始化读写锁

int pthread_rwlock_init( pthread_rwlock_t *__restrict __rwlock, __const pthread_rwlockattr_t *__restrict __attr )；

 

3. 销毁读写锁

int pthread_rwlock_destroy( pthread_rwlock_t  *__rwlock );

 

成功返回0，失败返回错误码

 

4. 加读锁

1）阻塞加读锁

int pthread_rwlock_rdlock( pthread_rwlock_t  *__rwlock );

当有线程成功加写锁，将会阻塞调用该函数的线程，直到其他线程释放写锁；

当有线程成功加读锁，则该调用api成功执行，不会阻塞

2）非阻塞加读锁

int pthread_rwlock_tryrdlock( pthread_rwlock_t  *__rwlock );

无论其他线程对读写锁加写锁，该函数都会立刻返回，可以通过返回值可以获知加读锁是否成功

3）限时等待加读锁

int pthread_rwlock_timerdlock( pthread_rwlock_t  *__restrict __rwlock, __const struct timespec *__restrict __abstime );

可以指定等待时间，在等待时间之内，如果有其他线程对读写锁加写锁，调用线程将阻塞等待，直到等待时间超时。

如果等待时间之内，可以完成加锁操作，则立即进行加锁；如果不能加锁，那么会立刻返回错误

 

5. 加写锁

1）阻塞加写锁

int pthread_rwlock_wrock( pthread_rwlock_t  *__rwlock );

2）非阻塞加写锁

int pthread_rwlock_trywrlock( pthread_rwlock_t  *__rwlock );

3）限时等待加写锁

int pthread_rwlock_timewrlock( pthread_rwlock_t  *__restrict __rwlock, __const struct timespec *__restrict __abstime );

 

6. 解锁

int pthread_rwlock_unlock( pthread_rwlock_t  *__rwlock )

如何确定是为读锁还是为写锁解锁？

加锁（读/写锁）与解锁配对出现，为代码中距离最近的加锁操作解锁