lock

1. 互斥锁创建
        有两种方法创建互斥锁,静态方式和动态方式。POSIX定义了一个宏PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER来静态初始化互斥锁,方法如下:

              pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

              在LinuxThreads实现中,pthread_mutex_t是一个结构,而PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER则是一个结构常量。

  动态方式是采用pthread_mutex_init()函数来初始化互斥锁,API定义如下:

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr)

其中mutexattr用于指定互斥锁属性(见下),如果为NULL则使用缺省属性。

  pthread_mutex_destroy ()用于注销一个互斥锁,API定义如下:

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex)

销毁一个互斥锁即意味着释放它所占用的资源,且要求锁当前处于开放状态。由于在Linux中,互斥锁并不占用任何资源,因此LinuxThreads中的 pthread_mutex_destroy()除了检查锁状态以外(锁定状态则返回EBUSY)没有其他动作。

  2. 互斥锁属性

  互斥锁的属性在创建锁的时候指定,在LinuxThreads实现中仅有一个锁类型属性,不同的锁类型在试图对一个已经被锁定的互斥锁加锁时表现不同。当前(glibc2.2.3,linuxthreads0.9)有四个值可供选择:

  * PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP,这是缺省值,也就是普通锁。当一个线程加锁以后,其余请求锁的线程将形成一个等待队列,并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。

  * PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP,嵌套锁,允许同一个线程对同一个锁成功获得多次,并通过多次unlock解锁。如果是不同线程请求,则在加锁线程解锁时重新竞争。

  * PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP,检错锁,如果同一个线程请求同一个锁,则返回EDEADLK,否则与PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP类型动作相同。这样就保证当不允许多次加锁时不会出现最简单情况下的死锁。

  * PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP,适应锁,动作最简单的锁类型,仅等待解锁后重新竞争。

  3. 锁操作

   锁操作主要包括加锁 pthread_mutex_lock()、解锁pthread_mutex_unlock()和测试加锁 pthread_mutex_trylock()三个,不论哪种类型的锁,都不可能被两个不同的线程同时得到,而必须等待解锁。对于普通锁和适应锁类型, 解锁者可以是同进程内任何线程;而检错锁则必须由加锁者解锁才有效,否则返回EPERM;对于嵌套锁,文档和实现要求必须由加锁者解锁,但实验结果表明并 没有这种限制,这个不同目前还没有得到解释。在同一进程中的线程,如果加锁后没有解锁,则任何其他线程都无法再获得锁。

  int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex)

  int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex)

  int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex)

  pthread_mutex_trylock()语义与pthread_mutex_lock()类似,不同的是在锁已经被占据时返回EBUSY而不是挂起等待。

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互斥锁:pthread_mutex_t ,为了使不同线程互斥的使用某个资源。

条件锁:pthread_mutex_t, 为了保证不同线程之间有顺序(通过条件控制)地完成某个流程。
互斥锁比较简单,也可以单独使用。
对于条件锁,通常配合一个互斥锁一起使用,以防止多个线程同时请求pthread_cond_wait()。
1. int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex)int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime)   等待条件有两种方式:无条件等待pthread_cond_wait()和计时等待pthread_cond_timedwait(),其中计时等待方 式如果在给定时刻前条件没有满足,则返回ETIMEOUT,结束等待,其中abstime以与time()系统调用相同意义的绝对时间形式出现,0表示格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒。   无论哪种等待方式,都必须和一个互斥锁配合,以防止多个线程同时请求pthread_cond_wait()(或 pthread_cond_timedwait(),下同)的竞争条件(Race Condition)。mutex互斥锁在调用pthread_cond_wait()前必须由本线程加锁 (pthread_mutex_lock()),而在更新条件等待队列以前,mutex保持锁定状态,并在线程挂起进入等待前解锁。在条件满足从而离开 pthread_cond_wait()之前,mutex将被重新加锁,以与进入pthread_cond_wait()前的加锁动作对应。
2.    int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); 
       int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
  激发条件有两种形式,pthread_cond_signal()激活一个等待该条件的线程,存在多个等待线程时按入队顺序激活其中一个;而pthread_cond_broadcast()则激活所有等待线程。
这里需要说明的是pthread_cond_signal,只唤醒阻塞队列上面的一个线程,其他线程仍然阻塞在 条件锁上面,除非有其他线程继续使用pthread_cond_signal继续唤醒阻塞线程。
pthrad_cons_broadcast 唤醒阻塞队列上面的所有线程,但是只有一个线程可以竞争到 互斥锁, 其他线程此时不在阻塞在 条件锁上面,而是阻塞在  互斥锁上面 。直到得到互斥锁的线程 unclock 掉互斥锁,这些线程在继续竞争。
posted @ 2015-09-29 20:37  牧 天  阅读(132)  评论(0)    收藏  举报